Atta”POLITECNICO DI MILANO
Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “G. Natta”
ANALISI DEL CICLO DI VITA (LCA) DEGLI INTONACI
BIOEDILI TERRABASE E TERRAVISTA PRODOTTI DALLA
FORNACE BRIONI (MN)
A cura di:
Ing. Sara Resi - Ing. Andrea Zannetti - Prof. Giovanni Dotelli
Dicembre 2010
Indice
Indice ..........................................................................................................................................3
1 INTRODUZIONE ........................................................................................................................5
2 DESCRIZIONE DEI PRODOTTI OGGETTO DI ANALISI ..................................................................7
3 METODOLOGIA ........................................................................................................................9
3.1
L’ANALISI DEL CICLO DI VITA (LIFE CYCLE ASSESSMENT)................................................................ 9
3.2
DEFINIZIONE DEGLI SCOPI E DEGLI OBIETTIVI ............................................................................ 11
3.3
ANALISI DI INVENTARIO ....................................................................................................... 12
3.4
ANALISI DEGLI IMPATTI ........................................................................................................ 14
3.4.1 Scelta delle categorie di impatto .............................................................................. 15
4 LCA DI TERRABASE E TERRAVISTA .......................................................................................... 17
4.1
OBIETTIVO, UNITÀ FUNZIONALE E CONFINI............................................................................... 17
4.1.1 Obiettivo dell’analisi ................................................................................................. 17
4.1.2 Unità funzionale, flussi di riferimento e confini del sistema ..................................... 17
4.1.3 Requisiti di qualità dei dati ....................................................................................... 19
4.2
FASE DI INVENTARIO (LCI) ................................................................................................... 20
4.2.1 La costruzione dell’inventario................................................................................... 20
4.2.2 I consumi di energia elettrica e carburante .............................................................. 21
4.2.3 I trasporti .................................................................................................................. 22
4.2.4 Gli imballaggi ........................................................................................................... 23
4.2.5 Il sistema di produzione del TerraBase ..................................................................... 25
4.2.6 Il sistema di produzione dei TerraVista ocra e giallo ................................................ 35
5 RISULTATI ............................................................................................................................... 41
5.1
VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI CON IPCC GWP ........................................................................ 42
5.1.1 TerraBase (senza trasporti) ...................................................................................... 43
5.1.2 TerraVista (senza trasporti) ...................................................................................... 45
5.1.3 Risultati della LCA integrale ..................................................................................... 48
5.2
VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI CON ECO-INDICATOR 99 .............................................................. 49
5.2.1 TerraBase (senza trasporti) ...................................................................................... 50
5.2.2 TerraVista (senza trasporti) ...................................................................................... 53
5.2.3 Punteggi finali .......................................................................................................... 56
5.2.4 Risultati della LCA integrale ..................................................................................... 57
5.3
VALUTAZIONE DEGLI IMPATTI CON ECOLOGICAL FOOTPRINT ....................................................... 60
5.3.1 Risultati della LCA integrale ..................................................................................... 62
3
6 CONSIDERAZIONI FINALI ........................................................................................................ 63
APPENDICE ............................................................................................................................... 65
4
1
INTRODUZIONE
La scelta dei materiali da costruzione è un passo fondamentale nella progettazione di un
edificio e andrebbe giustificata dal punto di vista ambientale al pari degli altri aspetti
tecnico ed economico solitamente tenuti in considerazione in fase progettuale, poiché non
è detto che un materiale con ottime caratteristiche termoisolanti e/o conveniente dal
punto di vista economico, sia allo stesso tempo sostenibile dal punto di vista ecologico.
Proporsi di studiare un materiale costruttivo di origine naturale è stato il logico
compimento di un passo in tale direzione.
Il presente documento è redatto con lo scopo di illustrare approfonditamente i risultati
derivanti dalla LCA eseguita dagli Ingg. Andrea Zannetti e Sara Resi nell’ambito di un
elaborato di Laurea Specialistica in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio presso il
Politecnico di Milano, in stretta collaborazione con il relatore del lavoro di tesi, il Prof.
Giovanni Dotelli (Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica del Politecnico di
Milano) e i correlatori: il Prof. Paco Melià (Dipartimento di Elettronica e Informazione
Politecnico di Milano), il Prof. Gianluca Ruggieri (Dipartimento Ambiente-Salute-Sicurezza
dell’Università degli Studi dell'Insubria) e l’Arch. Sergio Sabbadini.
5
2
DESCRIZIONE DEI PRODOTTI
OGGETTO DI ANALISI
L’intonaco è uno strato di malta indurita preposto a proteggere e decorare le superfici
edili. Più recentemente ha assunto anche ulteriori funzioni connesse con l’isolamento
termico ed acustico, la protezione dal fuoco, la deumidificazione, ecc. A livello di
composizione, la malta è un conglomerato costituito da una miscela di legante (cemento,
calce, gesso o terra), inerte fine (sabbia) ed eventualmente sostanze additive aggiunte con
lo scopo di modificare le caratteristiche dell'intonaco. E’ assai comune, in alcuni casi,
l’aggiunta di materiali coibenti, sia naturali che artificiali, per esaltare la funzione isolante
dell’intonaco; in altri casi possono essere opportune per accelerare l’indurimento della
malta o incrementarne l’azione legante.
L’intonaco dunque ha funzione estetica e di protezione: in particolare, quando applicato
alle murature esterne, ha lo scopo di proteggere dagli agenti atmosferici, mentre applicato
agli interni ha finalità estetiche e d’uso. Gli ulteriori utilizzi possono essere legati ad
esigenze specifiche, quali l’isolamento acustico o dal fuoco.
Nella composizione degli intonaci analizzati i leganti tradizionali (gesso, calce e/o
cemento) sono sostituiti da alcune terre naturali (argille, o terre crude) che, oltre ad influire
sulle proprietà igrometriche e di traspirabilità della malta, ne determinano la colorazione,
consentendo di evitare l’aggiunta di pigmenti di origine sintetica.
-
Il TerraBase è un intonaco di fondo a base di argilla. E’ un premiscelato secco da
impastare in acqua prima della posa in opera ed è indicato per rivestimenti di
superfici verticali ed orizzontali in ambienti interni, nell’ambito di interventi di nuova
costruzione, di recupero e di ristrutturazione. E’ generato dalla miscelazione di
materie prime di varia provenienza quali l’argilla, la sabbia a granulometria variabile
e la paglia di riso. Il TerraBase appartiene alla classe dei prodotti naturali ad alta
traspirabilità, è un ottimo regolatore di igrometria interna e volano termico 1 e non
presenta alcun elemento di rischio per l’operatore che lo posa.
1
In grado di assorbire energia quando essa è troppa per restituirla quando tende a mancare, con
l'effetto globale di tendere ad uniformare il suo moto attraverso la parete
7
-
Il TerraVista è un intonaco di finitura speciale premiscelato secco, pronto per essere
impastato con acqua, costituito anch’esso da materie prime naturali quali l’argilla, la
sabbia di granulometria fine e da una percentuale inferiore allo 0,1% in volume di
addensante di origine chimica, dalla lavorazione della cellulosa (la cui
denominazione verrà omessa per volontà espressa dall’azienda). La vasta gamma di
colori in cui è disponibile (bianco, avorio, giallo, ocra, rosso, cioccolato, camoscio,
vinaccia, senape, nocciola e sabbia) è consentita dal colore naturale delle differenti
argille utilizzate a cui non viene aggiunto nessun tipo di ossido. L’analisi sul
TerraVista è stata effettuata sui colori ocra e giallo.
Il processo di produzione del TerraBase e dei due TerraVista è costituito essenzialmente
da un’operazione di miscelazione delle materie prime che costituiscono la matrice dei tre
prodotti. Ciò che differenzia i tre processi di produzione sono dunque le materie prime di
partenza (illustrate in Tabella 2.1 e Tabella 2.2) e, di conseguenza, i passaggi necessari per
la loro estrazione, lavorazione e predisposizione alla miscelazione finale.
Ingredienti TerraBase
Provenienza (provincia)
Sabbia grossa
Argilla naturale (Terra Tabellano)
Paglia di riso
Mantova
Mantova
Mantova
Sigla
S2
T2
P1
Tabella 2.1 – Materie prime che compongono il TerraBase e loro provenienza (le località sono omesse
per rispetto della segretezza dell’informazione, richiesta dall’azienda; fonte: Fornace Brioni (2010)
Ingredienti TerraVista
Provenienza (provincia)
Sigla
Sabbia (granulometria 0,12÷0,3 mm)
Argilla naturale di colore ocra
Argilla naturale di colore giallo
Additivo
Latina
Vercelli
Germania settentrionale
Shanghai - Cina
S10
T1
T9
A1
Tabella 2.2 – Materie prime che compongono i TerraVista e loro provenienza;
le due argille indicate in tabella sono impiegate per la sola produzione dell’uno o dell’altro
TerraVista, che dunque risultano costituiti da sole tre materie prime; fonte: Fornace Brioni (2010)
8
3
METODOLOGIA
3.1 L’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment)
L’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment - LCA) è un procedimento oggettivo di
valutazione dei carichi energetici ed ambientali causati da un processo o un’attività,
effettuato attraverso l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati
nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività,
comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il
trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale. La definizione
specifica riportata nella norma esprime la LCA come una compilazione e valutazione
attraverso tutto il ciclo di vita dei flussi in entrata e in uscita, nonché i potenziali impatti
ambientali, di un sistema di prodotto 2 (ISO 14040:2006).
L’interesse nella LCA è cresciuto rapidamente durante gli anni ’90, quando sono
comparse anche le prime pubblicazioni scientifiche. A quel tempo si guardava alla LCA con
grandi aspettative, ma i suoi risultati venivano spesso criticati. Da quel momento in poi c’è
stato un forte sviluppo e un’armonizzazione degli strumenti della LCA che hanno portato al
completamento di uno standard internazionale, rappresentato dalle norme ISO 14040:2006
e ISO 14044:2006, integrato con linee guida e manuali; tutto ciò ha incrementato la
maturità e la robustezza metodologica della LCA.
Le due norme UNI EN ISO 14040:2006 e UNI EN ISO 14044:2006 costituiscono
l’accorpamento e la revisione tecnica complessiva delle norme sulle LCA antecedenti (UNI
EN ISO 14040, UNI EN ISO 14041, UNI EN ISO 14042, UNI EN ISO 14043), e contengono
rispettivamente i principi e il quadro di riferimento la prima, i requisiti e le linee guida la
seconda.
La LCA può esser considerata un’evoluzione dell’analisi energetica classica, con la quale
ha in comune l’obiettivo primario del risparmio di risorse energetiche; un obiettivo che
nella LCA risulta esteso a tutte le risorse naturali e integrato con quello della diminuzione
dell’inquinamento.
2
Insieme dei processi unitari e dei relativi flussi di materia ed energia che costituiscono il ciclo di vita
di un prodotto
9
Figura 3.1 - Fasi di una LCA; fonte: ISO 14040:2006
La struttura della LCA proposta dalla norma ISO 14040:2006 e rappresentata in Figura 3.1 è
articolata nelle seguenti quattro fasi:
1. Definizione degli scopi e degli obiettivi (Goal and scope definition): è la fase
preliminare in cui vengono definiti le finalità dello studio, l’unità funzionale, i
confini del sistema studiato, il fabbisogno e l’affidabilità dei dati, le assunzioni e i
limiti;
2. Analisi di inventario (Life cycle inventory analysis, LCI): è la fase di raccolta dei dati
e di quantificazione dei flussi rilevanti di input ed output del sistema di prodotto;
3. Analisi degli impatti (Life cycle impact assessment, LCIA): è la fase di valutazione
della significatività dei potenziali impatti ambientali dovuti ai rilasci nell’ambiente e
ai consumi di risorse calcolati nell’inventario;
4. Interpretazione e miglioramento (Life cycle interpretation): è la parte conclusiva di
una LCA, ed ha lo scopo di proporre i cambiamenti necessari a ridurre l’impatto
ambientale dei processi o attività considerati.
L’approccio metodologico di una LCA è per sua natura un approccio di tipo dinamico e
iterativo, il cui presupposto fondamentale è quello della disponibilità dei dati e delle
informazioni necessarie allo sviluppo dei calcoli.
10
3.2 Definizione degli scopi e degli obiettivi
Gli obiettivi e gli scopi dello studio di una LCA devono essere definiti con chiarezza ed
essere coerenti con l’applicazione prevista. L’obiettivo di una LCA deve stabilire quali siano
l’applicazione prevista, le motivazioni che inducono a realizzare lo studio, il tipo di pubblico
a cui è destinato, e se i risultati saranno o meno utilizzati in valutazioni comparative.
Le finalità dello studio influenzano l’ampiezza del ciclo di vita, le eventuali alternative da
considerare, l’integrazione con aspetti non ambientali, la qualità e l’affidabilità dei dati a
disposizione, la scelta dei parametri ambientali con cui riassumere i risultati, l’estensione
della fase di valutazione e di miglioramento, il livello di dettaglio a cui arrivare. Di seguito si
illustrano i punti principali della prima fase di una LCA:
a) Definizione del sistema di prodotto:
Nell’ottica LCA un sistema viene definito come un qualsiasi insieme di dispositivi
che realizzano una o più precise operazioni industriali aventi una determinata
funzione; esso è delimitato da appropriati confini fisici rispetto al sistema
ambiente, e con questo ha rapporti di scambio caratterizzati da una serie di
input ed output. Per effettuare un inventario di ciclo di vita di un sistema è
necessario innanzitutto definire le singole operazioni che lo compongono;
ognuna di queste operazioni unitarie riceve i propri input dalle operazioni
unitarie a monte, mentre i suoi output andranno ad alimentare quelle seguenti,
secondo l’effettivo schema di produzione;
b) Unità funzionale e flusso di riferimento:
L’unità funzionale costituisce il termine di riferimento a cui associare consumi di
risorse e impatti ambientali di un sistema di prodotto. Lo scopo principale è di
legare i flussi in entrata e in uscita ad una stessa quantità di prodotto, così da
consentire la comparabilità dei risultati di una LCA. La scelta di tale unità è
arbitraria e dipende dagli scopi e dagli obiettivi della LCA in questione.
Poiché i sistemi studiati contengono molte unità di processo, risulta comodo
utilizzare unità di processo diverse a seconda del sottosistema considerato, per
poi far convergere i valori utilizzando l’unità funzionale scelta come
rappresentativa dell’intero sistema indagato.
A fianco dell’unità funzionale, la norma ISO 14040 introduce il concetto di flusso
di riferimento, ovvero la quantità di bene o servizio necessario per ottenere
l’unità funzionale scelta. Ad esempio, nel caso di un’analisi di confronto sui
sistemi di “asciugatura mani” presenti nei luoghi pubblici, l’unità funzionale
potrà essere costituita, ad esempio, dal “numero di mani” che possono ritenersi
completamente asciugate utilizzando vari sistemi (elettrico, a carta,
asciugamano), mentre il flusso di riferimento sarà, nel caso di sistema elettrico,
11
la quantità d’aria calda necessaria per ottenere l’unità funzionale adottata o, nel
caso di sistema a carta, la quantità di carta utilizzata;
c) Confini del sistema:
Definire i confini del sistema significa determinare le unità di processo che
devono essere prese in considerazione dallo studio. Una prima delimitazione dei
confini va effettuata con criteri geografici, tecnologici e temporali; inoltre, in
alcuni casi, è specifica esigenza di chi commissiona l’analisi escludere già a priori
lo studio di determinate fasi dell’intero processo produttivo.
La cancellazione di fasi del ciclo di vita, processi, input o output è consentita nel
caso in cui ciò non modifichi in modo significativo le conclusioni globali dello
studio; qualunque tipo di omissione dovrebbe essere dichiarata chiaramente, e
dovrebbero essere spiegate le ragioni e le implicazioni di tale scelta. Altrettanto
chiaramente dovrebbero essere esplicitati i criteri di cut-off (quali ad esempio
massa, energia, significatività ambientale) per l’iniziale inclusione o meno dei
vari input ed output;
d) Requisiti di qualità dei dati:
Tali requisiti (copertura temporale, spaziale e tecnologica, precisione,
completezza, rappresentatività, consistenza, riproducibilità, fonti dei dati,
incertezza delle informazioni) specificano in termini generali le caratteristiche
dei dati necessarie per lo studio LCA. Descrizioni della qualità dei dati sono
importanti per verificare l’affidabilità dei risultati dell’analisi.
3.3 Analisi di inventario
L’analisi di inventario è la fase più importante nel processo di LCA (Xing et al., 2008).
L’obiettivo è quello di fornire tutti i dati oggettivi necessari alla descrizione di ciascun
processo del sistema: non sono comprese valutazioni o giudizi circa gli effetti che i diversi
input ed output possono provocare. Un inventario di ciclo di vita deve offrire garanzie di
affidabilità, e per questo la sua redazione deve essere effettuata seguendo un codice ben
definito; codice che viene fornito dalla ISO 14040.
L’accertamento dell’affidabilità dei dati raccolti durante l’inventario costituisce
un’importante fase preparatoria. I dati da utilizzare nella fase di inventario dovrebbero, per
quanto possibile, essere raccolti direttamente sul campo (primary data); nel caso in cui non
sia possibile ottenere i dati in maniera diretta o si preferisca utilizzare informazioni
rappresentative settoriali, è necessario servirsi di dati derivati (secondary data) da
letteratura o da banche dati appositamente predisposte. Dati tipicamente derivati sono, ad
esempio, quelli relativi all’industria energetica del Paese in cui si svolge l’analisi, quelli sulle
12
emissioni prodotte da un autocarro impiegato per il trasporto, e così via. Di seguito si
illustrano i punti principali dell’analisi di inventario:
a) Raccolta dei dati:
Per ogni unità di processo compresa nei confini del sistema, i dati possono
essere classificati in grandi categorie quali:
o input energetici, materie prime, input ausiliari;
o prodotti, co-prodotti e rifiuti;
o emissioni in aria, scarichi nelle acque e nel suolo;
o altri aspetti ambientali.
b) Procedure di calcolo per quantificare gli input e gli output rilevanti di un sistema
di prodotto, tra le quali:
o validazione dei dati raccolti;
o collegare i dati alle unità di processo e all’unità funzionale;
o affinare i confini del sistema.
Il calcolo dei flussi energetici dovrebbe considerare i diversi combustibili e le
fonti elettriche usate, l’efficienza di conversione e distribuzione del flusso
energetico, così come gli input e gli output associati alla generazione e all’uso
dello stesso.
c) Allocazione dei flussi e dei rilasci.
La maggior parte dei sistemi industriali produce più di un prodotto, oltre ad
avere co-prodotti o sottoprodotti. L’operazione di allocazione consiste
nell’associare i carichi energetici e ambientali ai vari prodotti dei singoli processi.
Lo stesso problema si presenta ad esempio quando un materiale riciclato entra
come materia prima in un nuovo sistema produttivo; la norma infatti prevede
l’applicazione delle procedure di allocazione anche nei casi di riutilizzo e
riciclaggio.
La via più comunemente impiegata nell’allocazione prevede l’utilizzo delle
caratteristiche fisiche dei prodotti: massa, volume, energia, o exergia; la scelta di
tale parametro richiede la conoscenza dettagliata del funzionamento del
sistema e dei vari sottosistemi. Quando non sia possibile stabilire una relazione
fisica per procedere all’allocazione, input ed output possono essere allocati tra i
vari prodotti sulla base di altre relazioni, ad esempio il valore economico; tale
scelta ha un grande limite legato alla variabilità del mercato.
13
3.4 Analisi degli impatti
L’analisi degli impatti mira a valutare la significatività dei potenziali impatti ambientali
che si generano a seguito dei rilasci nell’ambiente e del consumo di risorse associate a
un’attività produttiva. Un impatto è una qualsiasi modificazione causata da un dato aspetto
ambientale, ossia da qualsiasi elemento che può interagire con l’ambiente.
Per procedere alla valutazione degli impatti del ciclo di vita di un prodotto è necessario
prima di tutto avere chiari quali siano gli aspetti ambientali che si vogliono considerare
nell’analisi. Sono numerosi, infatti, gli aspetti sui quali un processo produttivo può influire e
spesso le prestazioni di un processo o servizio possono essere allo stesso tempo innocue (o
addirittura positive) in relazione ad alcune categorie d’impatto e molto nocive in relazione
ad altre. La quantificazione dell’impatto di un prodotto, insistente su ciascuna categoria
scelta, avviene tramite l’utilizzo di un indicatore, vale a dire un parametro od un valore
derivato da parametri capace di fornire un'informazione sintetica relativa ad uno specifico
fenomeno. Le procedure di scelta, misurazione e valutazione (aggregazione in indici) degli
indicatori sono soggette a una forte variabilità a seconda della regione, dell’utente
decisore, delle condizioni ambientali, etc., soprattutto quando la scala della categoria di
impatto non sia globale, ma regionale o locale.
La SETAC (Society of Environmental Toxicology And Chemistry) individua, all’interno del
rapporto del 1999 “Working Group on LCIA” coordinato da De Haes, in dieci categorie le
tipologie di impatto relativo alle attività antropiche più importanti, cioè:
-
Riscaldamento globale;
Assottigliamento dell’ozono stratosferico;
Acidificazione;
Eutrofizzazione;
Smog fotochimico;
Uso del territorio;
Ecotossicità;
Tossicità per l’uomo;
Impoverimento di risorse naturali, abiotiche e biotiche.
Gli impatti o effetti ambientali si suddividono in base alla scala di azione in effetti
globali, regionali o locali (Tabella 3.1). Questo aspetto è dovuto fondamentalmente alle
caratteristiche fisiche e chimiche dell'emissione che genera l'effetto, nonché chiaramente
alle condizioni ambientali.
14
Categoria di impatto
Scala
Dati LCI rilevanti
Riscaldamento globale
Globale
Assottigliamento
dell’ozono
stratosferico
Globale
Acidificazione
Regionale
Locale
Eutrofizzazione
Locale
Smog fotochimico
Locale
Uso del territorio
Locale
Quantità di superficie occupata
Superficie
Ecotossicità e tossicità
per l’uomo
Locale
Composti chimici tossici con una
concentrazione letale nota sugli
organismi naturali e sull’uomo
LC50
Converte i dati LCI in
equivalenti
Impoverimento delle
risorse naturali,
abiotiche e biotiche
Globale
Regionale
Locale
Quantità di risorse utilizzate
Potenziale di
impoverimento
Converte i dati LCI in un
rapporto tra quantità di
risorsa usata e quantità
lasciata
Biossido di carbonio (CO2)
Ossido nitroso (N2O)
Metano (CH4)
Clorofluorocarburi (CFC)
Idroclorofluorocarburi (HCFC)
Metil Bromuro (CH3Br)
Clorofluorocarburi (CFC)
Idroclorofluorocarburi (HCFC)
Halon
Metil Bromuro (CH3Br)
Ossidi di zolfo (SOx)
Ossidi di azoto (NOx)
Acido cloridrico (HCl)
Acido fluoridrico (HF)
Ammoniaca (NH3)
Fosfato (PO4)
Ossido di azoto (NO)
Biossido di azoto (NO2)
Nitrati
Ammoniaca (NH3)
Idrocarburi diversi dal metano
(NMHC)
Indicatore
Breve descrizione
Potenziale di
Riscaldamento Globale
Converte i dati LCI in
equivalenti di CO2
Potenziale di distruzione
dell’ozono
Converte i dati LCI in
equivalenti di
triclorofluorometano (CFC11)
Potenziale di acidificazione
Converte i dati LCI in
equivalenti di ioni idrogeno
(H+)
Potenziale di
eutrofizzazione
Converte i dati LCI in
equivalenti di fosfato (PO3)
Potenziale di creazione di
ossidanti fotochimici
Converte i dati LCI in
equivalenti di C2H6
Converte i dati LCI in
equivalenti di superficie
utile all’assorbimento di
CO2
Tabella 3.1 – Principali categorie di impatto ambientale e loro caratterizzazione
3.4.1 Scelta delle categorie di impatto
Ogni LCA rappresenta un caso a sé per il quale va valutata la giusta combinazione di
categorie di impatto, per ciascuna delle quali si ha un indicatore che la caratterizza
quantitativamente. Il successivo passaggio ad una aggregazione di indicatori avviene
attraverso un ecoindicatore, costruito per fornire una sintesi ulteriore dell'informazione
ambientale, di più rapida ed immediata interpretazione, sulla quale basarsi per prendere
eventuali decisioni o provvedimenti. Ciò che differenzia le possibili metodologie di
valutazione, e dunque i vari ecoindicatori, sono le procedure di scelta, di aggregazione e di
ponderazione dei diversi indicatori che determinano l'indice finale.
In Simapro sono disponibili molteplici procedure di aggregazione, tra le quali le tre
utilizzate nel presente lavoro per l’elaborazione e il confronto dei risultati delle LCA su
intonaci ed edificio, ovvero: IPCC 2007 GWP, Eco-indicator99 ed Impronta Ecologica.
Il Global Warming Potential (GWP) è la misura di quanto un dato gas serra contribuisce
all'effetto serra. Questo indice è basato su una scala relativa che confronta il gas
15
considerato con un’equivalente massa di CO2, il cui GWP è per definizione pari a 1. Ogni
valore di GWP è calcolato per uno specifico intervallo di tempo.
Eco-indicator 99 valuta le emissioni in aria, acqua e suolo in relazione a tre tipi principali
di danno ambientale: la salute umana (Human Health), la qualità dell’ecosistema
(Ecosystem Quality) e l’esaurimento delle risorse (Resources). Ogni categoria di danno è a
sua volta suddivisa in categorie d’impatto.
La categoria di danno Human Health comprende le seguenti categorie di impatto:
-
Danni causati da sostanze cancerogene;
Danni causati da sostanze organiche alle vie respiratorie;
Danni causati da sostanze inorganiche alle vie respiratorie;
Danni causati dai cambiamenti climatici;
Danni causati dalle radiazioni ionizzanti;
Danni causati dall’assottigliamento dello strato d’ozono.
Per la categoria di danno Ecosystem Quality vengono considerati tre tipi di impatto: l’uso
del suolo (land-use), le emissioni tossiche (ecotoxicity) e quelle che modificano l’acidità e i
livelli nutritivi (acidification/eutrophication). Infine, per la categoria Resources vengono
considerati gli impatti dovuti all’estrazione e allo sfruttamento delle risorse minerali e dei
combustibili fossili.
L’Impronta Ecologica è definita come la misura di superficie biologicamente produttiva
di mare e di terra richiesta per produrre le risorse consumate e per assorbire parte dei
rifiuti generati dal consumo di combustibili fossili di una popolazione (Wackernagel & Rees,
1996).
16
4
LCA DI TERRABASE E TERRAVISTA
4.1 Obiettivo, unità funzionale e confini
4.1.1 Obiettivo dell’analisi
L’obiettivo della presente LCA è quello di valutare gli impatti ambientali complessivi
generati dalla produzione degli intonaci bioedili TerraBase e TerraVista e di confrontarli poi
con quelli generati per la produzione di un intonaco di pari caratteristiche generali
costituito a partire da leganti tradizionali quali la calce o il cemento. La LCA sul materiale
fornisce una misura accurata dell’impatto ambientale rappresentato dalla generazione di
una quantità di intonaco espressa in unità di massa.
L’analisi approfondita dei contributi interni al processo di produzione, intendendosi con
contributi la partecipazione all’impatto ambientale di tutte le fasi di produzione del sistema
racchiuso nei confini della LCA, potrà così permettere l'individuazione di possibili azioni
concrete di intervento mirate alla mitigazione degli impatti ambientali ad esso associati.
4.1.2 Unità funzionale, flussi di riferimento e confini del sistema
Dati gli obiettivi appena esposti ed alla luce di quanto introdotto dalla norma ISO 14040
relativamente ad unità funzionale e flusso di riferimento, l’unità funzionale dell’analisi è
costituita da 1 kg di materiale “al cancello”, vale a dire giunto al termine della lavorazione e
dell’imballaggio in azienda. La scelta è logica conseguenza della funzione primaria del
sistema su cui è stata svolta la LCA, vale a dire la produzione del materiale finale.
L’intera LCA è costituita dalla successione di varie unità di processo, che garantiscono
l’elasticità necessaria a poter intervenire eventualmente sul valore dell’unità funzionale (ad
esempio passare dalla produzione di 1 kg di TerraBase alla produzione di 1 t, o di 1000
sacchi, etc.) intervenendo solo sul processo finale di miscelazione e imballaggio (o di
intonacatura, nel caso della LCA “allargata“). Simapro in tal caso realizza automaticamente
la ricalibrazione di tutti i flussi a monte secondo le nuove disposizioni dell’utente; questo è
possibile perché, in fase di inventario, per ogni unità di processo è scelto un appropriato
flusso di riferimento sulla base del quale sono pesati i quantitativi di dati in ingresso ed in
uscita all’unità di processo. I processi di produzione delle materie prime hanno tutti come
17
flusso di riferimento 1 kg di materiale lavorato, dato che gli input della successiva fase di
miscelazione in Fornace Brioni prevede l’impiego delle materie prime in dosi espresse in
massa.
Nei confini del sistema sono state considerate le seguenti macrocategorie entranti:
-
Materie prime necessarie alla produzione degli “ingredienti” dei due intonaci;
Fabbisogno di acqua ed energia elettrica necessaria alle macchine di
produzione;
Consumo di carburante da parte dei macchinari di escavazione e mobilitazione
delle argille, sabbie, etc.;
Trasporti dei materiali via camion.
L’analisi del ciclo di vita dei prodotti TerraBase e TerraVista è stata concepita per
valutarne gli impatti ambientali prodotti "dalla culla alla tomba". Tuttavia, data la tipologia
di materiale e il committente dell’analisi, non è parsa necessaria né significativa
l’elaborazione di uno scenario di utilizzo (fase operativa del prodotto o di permanenza in
parete per n anni) e di fine vita.
Il processo di miscelazione ed imballaggio in Fornace Brioni non produce emissioni, data
la presenza di un abbattitore di polveri nella fabbrica e l’assenza di scarichi liquidi o solidi di
entità rilevante. Le emissioni sono solamente relative alle precedenti fasi di lavorazione dei
materiali da miscelare, al di fuori della Fornace Brioni, e al loro trasporto alla stessa. In
Figura 4.1 sono schematizzati i confini del sistema in cui sono ripartiti gli input e le emissioni
principali (rispettivamente caratterizzati dal bordo verde e rosso) dei processi che
costituiscono il sistema di prodotti.
Natura
Materie prime
(sabbia, argilla,
paglia, etc.)
Tecnosfera
Energia elettrica
Carburante
Acqua, gas,
combustibili
fossili
Emissioni da
estrazione e
produzione
materiali
Fornace Brioni
Materiali
costituenti gli
intonaci
Trasporto degli
ingredienti
all'azienda
Emissioni da
trasporto dei
materiali
Figura 4.1 - Confini di sistema dell'analisi; fonte: Fornace Brioni (2010)
18
Nel caso dell’allargamento della LCA alla intonacatura di una ipotetica parete i consumi
ulteriori sarebbero legati all’energia necessaria alla miscelazione con betoniera, alla posa
con intonacatrice e al trasporto necessario a portare il materiale dall’azienda al sito di
costruzione, tutti input già considerati nello schema di Figura 4.1.
4.1.3 Requisiti di qualità dei dati
I dati su cui si costruisce una LCA sono raggruppabili in tre tipologie differenti di dato:
-
Dati primari: provenienti da rilevamenti diretti;
Dati secondari: ricavati da letteratura;
Dati terziari: concepiti attraverso stime e valori medi statistici.
Lo studio svolto in Fornace Brioni non ha richiesto la rilevazione diretta di dati primari,
poiché tutto ciò che era necessario per la LCA era esaurientemente descritto e quantificato
nelle schede tecniche e negli studi precedenti forniti dal proprietario. I dati forniti dalla
Fornace Brioni sono stati:
-
-
La caratterizzazione degli intonaci e le porzioni in volume dei materiali
costituenti gli intonaci 3;
Le modalità di trasporto (mezzo, capacità, frequenza, etc.) con le quali questi
ultimi arrivano in azienda;
I consumi elettrici e i dati di produttività relativi alla miscelatrice/insaccatrice e
all’abbattitore delle polveri;
Le tipologie e i regimi di lavoro dei macchinari operanti in azienda (muletti, pala
gommata, etc.) per la mobilitazione dei materiali e per la sistemazione del
prodotto finito;
Le tipologie di imballaggi applicate al prodotto finito e le aziende da cui questi
provengono;
Il Sabbione S2 (i codici dei materiali sono elencati in Tabella 2.1 e Tabella 2.2 di pagina 8)
è estratto in cava Medole, in provincia di Mantova, e successivamente lavorato al frantoio
Gonzaga, che dista 500 m dalla Fornace Brioni; per questo materiale è stato possibile
disporre dei dati di consumo di carburante della scavatrice in cava e delle statistiche di
produzione e consumo elettrico del frantoio, derivanti da una precedente LCA.
Sono da considerarsi dati secondari tutti quei dati mantenuti dalla banca dati Ecoinvent
laddove né la documentazione fornita dalla Fornace Brioni, né le eventuali misurazioni
dirette potessero fornire dati esaurienti per la descrizione di alcune specifiche fasi di
produzione. E’ il caso delle procedure di produzione dei materiali che la Fornace Brioni
3
Nel presente lavoro non verranno mai forniti esplicitamente, come specificamente richiesto dalla
Fornace Brioni
19
compra da altre aziende italiane e, in un caso solamente, dalla Germania. In linea teorica,
se si avesse voluto disporre dei dati completi per tutti questi processi, sarebbe stata da
condurre per ciascun fornitore una ulteriore LCA che avrebbe comportato il contatto con
l’azienda, le visite e il reperimento dei dati come fatto per la Fornace Brioni, ampliando a
dismisura la mole di lavoro per la realizzazione della LCA. Il database Ecoinvent ha
consentito di superare l’ostacolo fornendo dei processi di produzione standard assimilabili
a quelli dei materiali comprati dalla Fornace Brioni e rappresentando a tutti gli effetti una
fonte di informazione valida e completa.
Gli unici dati terziari inseriti nel lavoro sono stati quelli impiegati per stimare i consumi
specifici di macchinari quali pale gommate, muletti elettrici ed intonacatrici, per
l’impossibilità di ottenere il dato in altro modo.
Tipologia di dato
Affidabilità
A M B
Schede tecniche del prodotto finito (TerraBase e TerraVista)
•
•
Statistiche di consumo Fornace Brioni, cava Medole e frantoio Gonzaga
Regimi di lavoro pale gommate, muletti e mulino a martelli
•
•
Consumi medi pale gommate, muletti e mulino a martelli
•
Trasporti
Tabella 4.1 – Gradi di affidabilità dei dati della LCA (A=Alta, M=Media e B=Bassa)
4.2 Fase di inventario (LCI)
4.2.1 La costruzione dell’inventario
La fase di inventario ha costituito la parte più dispendiosa, in termini di tempo e di
energie, dell’intera LCA. Nei prossimi paragrafi è illustrata la struttura del sistema di
produzione di TerraBase e TerraVista nei dettagli.
A titolo introduttivo va specificato che la procedura di creazione della LCA ha richiesto la
compilazione di ciascuno dei processi che costituiscono la catena di produzione del
prodotto. Tali processi informatici non corrispondono sempre a quelli fisici, poiché talvolta
questi possono essere accorpati in un’unica unità informatica, mentre in altri casi il
passaggio al modello informatico richiede la disaggregazione del processo produttivo in più
parti (come risulterà più chiaro dal confronto tra Figura 4.3 e Figura 4.4 di pagina 26).
Nella generazione di un processo in Simapro, è opportuno cercare sempre di integrare i
dati primari di cui si è in possesso con quelli secondari disponibili nel database Ecoinvent di
Simapro: questo vuol dire individuare preliminarmente se sia presente nel database la
20
tipologia di processo (ad esempio processo di estrazione di minerale, oppure di
macinazione, o ancora di miscelazione, di trasporto, etc.), analizzarne la descrizione nella
scheda “documentation” per valutare se le condizioni al contorno del processo siano
compatibili con quelle del proprio progetto 4 e, qualora queste lo risultino, andare a
sostituire nella scheda del prodotto Ecoinvent gli eventuali dati di cui si è in possesso.
Questo procedimento consente di mantenere nel processo parametri di difficile
determinazione, sfruttando l’accuratezza dei dati del database svizzero, come
l’ammortamento dei macchinari di lavorazione o di trasporto, la costruzione delle strutture,
l’occupazione del suolo, la ricoltivazione del post-utilizzo del sito di produzione, l’onere dei
trasporti interni, il consumo di acque di lavaggio, di oli combustibili, di impianti di
riscaldamento o illuminazione, etc.
4.2.2 I consumi di energia elettrica e carburante
Sviluppare una LCA comporta la ricostruzione dei processi di produzione a partire dal
prodotto finito risalendo a monte passando per i processi di produzione di quest’ultimo,
per quelli di produzione delle sue materie prime fino ad arrivare ai fabbisogni di beni quali
l’energia elettrica o i combustibili fossili per i quali valutare l’impatto ambientale
risulterebbe impensabile.
Nel database Ecoinvent sono sviluppati i processi che consentono di inserire nella LCA
questi beni senza dover sacrificare la bontà e la precisione del lavoro. Le corrispondenze di
questi processi con i beni primari di cui ci si è serviti nella LCA sono riordinati in tabella
Tabella 4.2.
Consumo
Processo Simapro
UM
Energia elettrica
Carburante per i macchinari di lavorazione
Electricity, medium voltage, at grid/IT U
Diesel, burned in building machine/GLO U
kWh
MJ
Tabella 4.2 – Corrispondenze tra i consumi di energia elettrica e
di carburante e i processi in Simapro
Per ciò che concerne l’energia elettrica, il database Ecoinvent contiene i mix energetici
specifici di ogni paese, sia per la scala nazionale che per la produzioni su scala locale. Il mix
energetico di ogni paese è combinazione della produzione propria, delle importazioni, e
delle perdite di energia lungo la rete di trasmissione. Tutti i mix specifici di ogni paese sono
basati sul contesto produttivo del 2004/2005. Per ogni tecnologia sono disponibili quattro
differenti dataset, relativi alla sorgente, alla fase di alto, medio e basso voltaggio. Nella
redazione dei dati sono stati tenuti in considerazione anche gli oneri realizzativi e gestionali
4 Tipicamente nella scheda “documentation” sono chiarite quali fasi di lavorazione sono incluse nel
processo; ad esempio, per un processo di estrazione si precisa se oltre a questo siano considerati
eventuali lavaggi del materiale, trasporti interni, raffinamenti. Nei processi di lavorazione dei
materiali si possono trovare descrizioni delle densità di questi ultimi, delle caratteristiche fisiche, etc.
21
delle infrastrutture di trasporto, trasformazione e distribuzione dell’energia. Per la
redazione di una corretta LCA è consigliabile l’utilizzo dell’adeguato livello di voltaggio a cui
fare riferimento, (medio voltaggio per la maggior parte delle industrie, basso voltaggio per
le abitazioni, le strutture commerciali ed agricole) e della corretta collocazione geografica;
nel presente progetto è stata utilizzata la rete italiana (suffisso “IT”) di medio voltaggio.
I “vettori” di energia quali petrolio (benzina, diesel, gpl, etc.), gas naturale o legno, sono
compresi nel database Ecoinvent e la loro catena produttiva include il loro trasporto e la
loro distribuzione ai consumatori (che possono appartenere al settore industriale,
commerciale, agricolo o anche essere utenti privati). Il processo ha come unità il MJ e per la
corretta elaborazione dei dati raccolti e le spesso necessarie trasformazioni (la maggior
parte dei dati di consumo di carburante dei macchinari si riferiscono a quantità di volume,
tipicamente i litri di gasolio consumati nell’unità di tempo, o per ciclo di lavoro) sono stati
utilizzati i valori di letteratura 5 di 0,84 kg/l e 40,9 MJ/kg rispettivamente per la densità del
diesel da autotrazione e per il suo potere calorifico.
4.2.3 I trasporti
Il trasporto di beni e di persone è strettamente necessario a collegare i diversi stadi del
ciclo di vita di un prodotto. Nel database Ecoinvent sono inclusi gli inventari relativi al ciclo
di vita medio di servizi di trasporto via camion, ferrovie, navi e aerei (basati su fattori medi
di carico). Questi processi descrivono il trasporto in tkm. Le condizioni di carico (pieno,
vuoto, etc.) dei camion e la distanza percorsa sono dati di grande importanza in un contesto
in cui i trasporti influiscono in larga parte sulle prestazioni ambientali di un prodotto,
soprattutto quando il prodotto è di origine naturale, come in questo caso. Nella presente
LCA sono stati utilizzati un fattore di carico medio e la distanza di sola andata di ogni
trasporto, per semplificare la modellizzazione del trasporto che teoricamente avverrebbe
su una doppia distanza di andata e ritorno con un viaggio a camion completamente carico e
un altro a camion vuoto. Infatti, nella pratica i trasporti sono spesso coordinati in modo tale
che un camion non viaggi mai vuoto, per massimizzarne le prestazioni a parità di carburante
speso. In tali condizioni l’analisi svolta alle condizioni appena esposte risulta
abbondantemente cautelativa.
I trasporti con i quali ci si è trovati a trattare sono stati riprodotti nel software Simapro
come di seguito illustrato in Tabella 4.3. I valori di capacità dei camion sono, per i primi due
automezzi, ricavati dalla raccolta dati effettuata in azienda, mentre per il trasporto di
collettame si è adottata una capacità di 5 t/camion come da definizione fornita dalla
Circolare n. 103/2009 (DM 153/2009) della Confederazione Generale Italiana dei Trasporti e
della Logistica.
5
Le specifiche nazionali del gasolio per l’autotrazione sono armonizzate in Europa Occidentale dalla
specifica di riferimento europea EN 590, che è stata recepita in Italia come UNI EN 590, da cui sono
tratti i valori indicati
22
Tipologia di trasporto
Bilico per il trasporto di materiali sfusi
Camion a 4 assi per il trasporto di
materiali sfusi o imballati
Eurocargo per il trasporto di materiale da
collettame (trasporto di merci in colli di
vari clienti e destinazioni effettuato con
un unico mezzo)
Trasporto navale di merci in container
Capacità Processo Ecoinvent
40 t
Transport, lorry >32t, EURO4/RER U
29 t
Transport, lorry 16-32t, EURO4/RER U
5t
Transport, lorry 3.5-7.5t, EURO4/RER U
-
Transport, transoceanic, freight ship/ OCE U
Tabella 4.3 – Corrispondenze tra i trasporti reali ed i processi in Simapro
Nel dover scegliere tra le categorie di automezzo EURO3, 4 o 5, si è deciso di mantenersi
su una linea di valutazione intermedia, ipotizzando gli automezzi di categoria EURO 4.
4.2.4 Gli imballaggi
I prodotti della Fornace Brioni escono imballati in tre tipologie di contenitore:
-
-
Big bag (capienza di 1 t di materiale) in polipropilene, il cui peso a vuoto risulta di
2,175 kg. Sono prodotti dalla Franchi Pack di Bibbiano (Reggio Emilia). Figura 4.2a;
Sacchi (capienza di 25 kg) costituiti da una pellicola di polietilene a bassa densità
(LDPE) da 35 g racchiusa in tre strati di carta kraft (due esterni ed uno interno) del
peso complessivo di 105 g. Sono prodotti dal Sacchettificio il Canguro di Correggio
(Modena). Figura 4.2b;
Bidoni (capienza di 25 kg) in polipropilene, il cui peso a vuoto risulta di 1,002 kg.
Sono prodotti dalla Casone Srl di Noceto (Parma). Figura 4.2c;
Figura 4.2 – Fotografica di un big bag (a), di un sacco da 25 kg (b) e di un bidone da 25 kg (c)
L’imballaggio rappresenta un punto di criticità della LCA, a maggior ragione quando
questa sia svolta, come in questo caso, su di un prodotto di origine naturale. Ciò avviene
poiché gli imballaggi sono costituiti, nella maggioranza dei casi, da materiali di origine
sintetica derivati dal petrolio, la cui produzione richiede stadi di lavorazione nell’industria
23
Sacco (25 kg)
Bidone
Sacco (20 kg)
Flussi di riferimento
Big bag
chimica che generano un impatto ambientale notevole anche laddove gli spessori degli
strati imballanti siano molto ridotti. Non a caso, come verrà meglio illustrato nei risultati, la
LCA ha evidenziato le pessime prestazioni ambientali del bidone, al punto da convincere la
Fornace Brioni a pianificare il cambio dell’imballaggio, programmato per quando le scorte
di bidoni saranno esaurite. L’imballaggio sostitutivo in cui verrà stoccato il TerraVista sarà
un sacchetto di 20 kg, proveniente dallo stesso sacchettificio dei sacchi da 25 kg, la cui
composizione sarà di una pellicola di LDPE di 74 g e tre strati di carta kraft il cui peso
complessivo sarà di 220 g.
Sono stati dunque generati quattro processi indipendenti il cui flusso di riferimento è
stato per tutti il pezzo unitario prodotto, così da poter richiamare l’imballaggio nei processi
successivi della LCA in termini di quantità di “big bag” o di “sacco” necessari ad imballare 1
kg di TerraBase o di TerraVista. In Tabella 4.4 si riportano gli input di ogni processo legato
alla produzione di ciascun imballaggio, in cui le sigle PP ed LDPE si riferiscono
rispettivamente ai materiali plastici polipropilene ed polietilene a bassa densità (Low
Density Poliethylene).
Input
Processo Simapro
Estrusione del polietilene
(resa del 97,6%)
Extrusion, plastic film/RER U
Polietilene
Polypropylene, granulate, at plant/RER U
Estrusione del LDPE
Extrusion, plastic film/RER U
LDPE
Polyethylene, LDPE, granulate, at
plant/RER U
Carta Kraft
Kraft paper, unbleached, at plant/RER U
Stampa a iniezione del
polipropilene
(resa del 99,4 %)
Injection moulding/RER U
Polipropilene
Polypropylene, granulate, at plant/RER U
Estrusione del LDPE (resa
del 97,6%)
Extrusion, plastic film/RER U
LDPE
Polyethylene, LDPE, granulate, at
plant/RER U
Carta Kraft
Kraft paper, unbleached, at plant/RER U
Calcolo
kgPP
kg
big bag
= 2,2285 PP
0,976
big bag
kgPP
2,2285
big bag
kg
0,035 LDPE
sacco = 3,586∙10-2 kgLDPE
0,976
sacco
-2 kgLDPE
3,586∙10
sacco
kgcarta
0,105
sacco
kgPP
1,002
bidone = 1,00804 kgPP
0,994
bidone
kgPP
1,00804
bidone
kgLDPE
0,074
sacco = 7,514∙10-2 kgLDPE
0,976
sacco
-2 kgLDPE
7,514∙10
sacco
kgcarta
0,22
sacco
2,175
Tabella 4.4 - Input dei processi relativi ai vari tipi di imballaggio impiegati in Fornace Brioni
Per quel che riguarda il trasporto degli imballaggi dai fornitori alla Fornace Brioni, si è
deciso di allocarlo più avanti, nel processo finale di generazione ed imballaggio della
TerraBase e del TerraVista. Questa scelta è stata presa affinché i processi degli imballaggi
24
permanessero nel database di Simapro a disposizione di chiunque volesse riproporre in
un’altra LCA degli imballaggi analoghi a quelli adottati nel presente lavoro 6.
4.2.5 Il sistema di produzione del TerraBase
Il sistema di produzione del TerraBase si articola secondo il diagramma di flusso
riportato in Figura 4.3, in cui i campi tratteggiati indicano la localizzazione geografica dei
passaggi di lavorazione rappresentati da ogni blocco del diagramma. Date le caratteristiche
del software, la ricostruzione in Simapro del sistema non coincide in realtà perfettamente
con la struttura di Figura 4.3, poiché alcuni processi “reali” sono stati accorpati in un unico
processo “informatico”, come visibile nella successiva Figura 4.4 in cui è rappresentato
l’algoritmo dei processi, in parte creati ad hoc per il sistema in questione ed in parte assunti
dal database Ecoinvent. Ciascuno dei processi costituenti la sequenza di produzione del
TerraBase è di seguito esaurientemente illustrato affinché risultino chiare le modalità con
le quali è stato inserito nella LCA.
6 Il trasporto è relativo ad una situazione molto specifica che è quella della destinazione finale alla
Fornace Brioni; è improbabile che un futuro lavoro sarà nuovamente incentrato su una produzione in
quel sito. In tal modo l’utente in futuro potrà riproporre questo tipo di imballaggio a prescindere dal
trasporto specifico ed inserirlo nel proprio sistema di processi
25
Figura 4.3 - Schema di processo complessivo della produzione del TerraBase; fonte: Fornace Brioni (2010)
Sabbione S2, cava
Sabbione S2,
frantoio
Sabbione S2
Terra Tabellano,
cava
Terra Tabellano T2
Straw, from straw
areas, at
field/kg/CH
Baling/CH U
Paglia di riso P1
Loading bales/ CH
U
TerraBase
Polypropylene,
granulate, at
plant/RER U
Big bag
Extrusion, plastic
film/RER U
Polyethylene,
LDPE, granulate, at
plant/RER U
Kraft paper,
unbleached, at
plant/RER U
Sacco da 25 kg
Extrusion, plastic
film/RER U
Figura 4.4 - Struttura dei processi della LCA del TerraBase in Simapro
Sabbione S2, cava
La cava di ghiaia grossa è situata a 60 km dalla Fornace Brioni. Si tratta di uno scavo in
terra sovrastante una falda, la cui superficie ammonta a circa 1000 ha e il cui volume utile
complessivo è di 720.000 m3. Uno studio precedente al presente ha consentito di disporre
delle seguenti informazioni:
-
Sul sito è operante uno scavatore che consuma 100 l/d di gasolio;
Dati sperimentali dedotti dall’impiego del macchinario suggeriscono il valore
operativo di consumo del carburante in relazione al volume di ghiaia scavata di
0,25 l/m3;
A partire dal processo Ecoinvent “Sand, at mine/CH U” relativo ad un sito standard per
l’estrazione di materiale sabbioso, è stato modificato il valore del consumo relativo alla
scavatrice (alla voce “Diesel, burned in building machine/GLO U”) come suggerito dalle
informazioni precedentemente elencate e considerati peso medio del carburante e potere
calorifico pari a 0,84 kgdiesel/l e 40,9 MJ/kgdiesel:
27
Consumo=
0,25
kg
MJ
l
∙ 0,84 diesel ∙ 40,9
kgdiesel
l
J
m3
= 4243,38
kgghiaia
kgghiaia
2.000
m3
Come premesso a pagina 18, il flusso di riferimento è rappresentato dal kg di ghiaia
estratto, che successivamente verrà trasportato al frantoio Gonzaga. Si è deciso di allocare
il trasporto più avanti, nel processo “Sabbione S2” (che si trova “a valle” in Figura 4.4),
affinché “Sabbione S2, cava” permanga nel database di Simapro a disposizione di chiunque
volesse riproporre un sistema di estrazione uguale a quello qui adottato, analogamente a
quanto già detto per gli imballaggi.
In Figura 4.5 è possibile vedere come il valore vada ad inserirsi in un elenco di input la
cui fonte è il database Ecoinvent, in riferimento ad un impianto di estrazione di sabbia
standard. La scelta di affidarsi alle determinazioni di Ecoinvent è obbligata, data
l’impossibilità di reperire tutti i dati necessari ed elaborarli per ottenere parametri così
sofisticati come quelli visibili in Figura 4.5. Come già detto, la principale funzionalità dei
dettagliatissimi database di Simapro è proprio quella di ovviare a questo genere di
problema.
Figura 4.5 - Schermata di setup del processo Sabbione S2, cava; fonte: Simapro
28
Sabbione S2, frantoio
Il Frantoio di Gonzaga si colloca a poca distanza dalla Fornace Brioni – a soli 500 metri nella stessa strada Ronchi di Gonzaga. Nel frantoio avviene la frantumazione della ghiaia, in
arrivo dalla cava attraverso bilici 7 della capienza di 40 t, e la selezione della sabbia della
granulometria richiesta nelle successive fasi.
Il processo Ecoinvent “Limestone, crushed, for mill/CH U” ben si presta a modellizzare
questo passaggio della lavorazione, trattandosi di un processo di macinazione in mulino del
calcare. Tenuto poi conto dei seguenti punti:
-
-
-
Flusso di riferimento:
1 kg di sabbia grossa
-
L’alimentazione della ghiaia al frantoio è operata tramite una pala gommata 8
Komatsu WA470 che carica nel mulino circa 650 m3/d (tenuto conto della densità
media di 2 t/m3 della ghiaia depositata nel piazzale dai bilici, equivale ad un carico
giornaliero del frantoio di 1300 t che, suddivise per le 8 ore lavorative giornaliere,
equivalgono a 162,5 t orarie);
Data la capacità della benna (organo per il sollevamento e carico/scarico di
materiali sciolti o per lo scavo e spostamenti di terreni) del mezzo di 4 m3, ogni
giorno la pala gommata compie circa 160 cicli di carico, vale a dire circa 20 all’ora. A
questo regime di lavoro, dati sperimentali forniti dall’azienda produttrice e
riscontrati nei pareri di alcuni operatori suggeriscono un consumo medio orario di
23,5 l/h di gasolio;
Per quel che riguarda il frantoio, il consumo elettrico annuo ammonta a
500.000 kWh per una produzione di 280.000 t/a;
Del prodotto in uscita dal frantoio, solo il 35% costituisce la sabbia S2 di
granulometria adeguata e densità 1,4 t/m3 da inviare alla Fornace Brioni.
Input
Processo Simapro
Calcolo
Sabbione proveniente
dalla cava
Sabbione S2, cava
Energia elettrica
consumata dal mulino
�0,35
Electricity, medium voltage, at grid/IT U
Gasolio pala gommata
Komatsu
Diesel, burned in building machine/GLO U
kgg
-1
� = 2,857
kgg
kgs
kgs
5 kWh
5∙10
anno = 1,785∙10-3 kWh
kgs
8 kgs
2,8∙10
anno
kgg
kg
l
MJ
23,5 ∙2,857
∙0,84 d ∙ 40,9
h
kgd
kgs
l
-3 MJ
= 1,785∙10
kgg
kgs
162.500
h
Tabella 4.5 - Input del processo "Sabbione S2, frantoio" modificati rispetto al processo standard Ecoinvent
“Limestone, crushed, for mill/CH U”
7 Autotreno formato da una motrice con telaio e motore e da un rimorchio collegato ad essa tramite
un perno
8 Macchina per la movimentazione di materiale sciolto
29
L’elaborazione dei dati raccolti ha portato a modificare tre voci degli input da tecnosfera
del processo Ecoinvent, così come riportato in Tabella 4.5, in cui i pedici delle formule
indicano: g=ghiaia, s=sabbia fine, d=diesel.
Sabbione S2
Flusso di riferimento: 1 kg di sabbione S2
Il sabbione così ottenuto è poi trasportato sfuso alla Fornace Brioni con camion a 4 assi
(29 t di capienza), steso al sole e rigirato con pala gommata FIATALLIS FR10B. Il prodotto
viene infine stoccato in big bags di una tonnellata di capienza che sono poi movimentati e
sistemati in magazzino da un muletto elettrico OM PIMESPO E15. La quantificazione di
questi processi avviene a partire dalle seguenti considerazioni:
- Il contenuto di ciascun camion (29 t) richiede 3,5 ore di lavoro della pala gommata
per la stesura in piazzale, le operazioni di rigiro e lo stoccaggio in big bags della
sabbia essiccata;
- Il consumo della pala gommata FIATALLIS fornito dalla azienda produttrice e
calcolato in condizioni medie di carico e di lavoro è di 21 l/h;
- Il consumo del muletto elettrico è rilevato nella scheda di prodotto fornita
dall’azienda produttrice del veicolo, e quantificato in 5,7 kWh/h (calcolata sulla base
di 60 cicli orari). In 1 ora il muletto movimenta e sistema 15 big bags da 1 t ciascuno.
Input
Processo Simapro
Calcolo
Sabbione in arrivo dal
frantoio
Sabbione, frantoio
1
Gasolio pala gommata
Diesel, burned in building
machine/GLO U
Consumo muletto elettrico
Electricity, medium voltage, at
grid/IT U
Trasporto
cava-frantoio
Transport, lorry >32t,
EURO4/RER U
Trasporto
frantoio-Fornace Brioni
Transport, lorry 16-32t,
EURO4/RER U
kgs
kgS2
kg
kg
l
h
MJ
∙3,5
∙0,83 d ∙ 40,9
∙1 s
h
camion
kgd
l
kgS2
-2 MJ
= 8,604∙10
kgs
kgS2
29.000
camion
21
kg
kWh
∙1 s
h
kgS2
-4 kWh
= 3,8∙10
kgs
kgS2
15.000
h
5,7
kgg
kgs
kgkm
= 170
kgS2
kgS2
kgs
kgkm
1
∙ 0,5 km = 0,5
kgS2
kgS2
2,857
kgs
∙ 59,5 km ∙ 1
Tabella 4.6 - Input del processo "Sabbione S2”
Come si può notare in Tabella 4.6, l’imballaggio non è inserito nel processo. Questo
perché il big bag, dopo aver contenuto il Sabbione S2 fino all’utilizzo in fase di miscelazione
finale, viene riutilizzato per imballare temporaneamente una nuova quantità di sabbia. Il
riutilizzo consente di non considerare nella LCA l’imballaggio, poiché il prodotto non è mai
inviato a discarica, se non a seguito di numerosi riutilizzi che alterano la funzionalità del big
bag, rendendo il costo ambientale di un ciclo di utilizzo dovuto alla produzione del sacco
trascurabile. Nel processo sono invece stati allocati i trasporti, come visibile in Tabella 4.6,
secondo i criteri già esposti a pagina 22.
30
Terra Tabellano T2, cava
Flusso di riferimento: 1 kg di argilla estratta e lavorata
La cava di argilla di Golena Torricella risiede nella provincia mantovana e si estende per
70.146 m2. Il processo da database Ecoinvent “Clay, at mine/CH U” è stato opportunamente
modificato secondo le caratteristiche della cava Golena Torricella seguendo le linee guida di
una precedente LCA relativa alla produzione in Fornace Brioni del mattone in terra, come
riportato in Tabella 4.7.
Input
Processo Simapro
Valore
Periodo e superficie occupata dalla cava
Occupation, mineral extraction site
4,4117∙10
Destinazione d’uso del terreno prima
dell’estrazione
Transformation, from forest
4,4117∙10
Destinazione d’uso del terreno durante
l’estrazione
Transformation, to mineral extraction site
4,4117∙10
Destinazione d’uso del terreno dopo
l’estrazione
Transformation, to forest
4,4117∙10
Consumo dei mezzi meccanici
Diesel, burned in building machine/GLO U
0,004
Ricoltivazione dopo la chiusura della
cava
Recultivation, limestone mine/CH U
4,4117∙10
-3 m
-4
-4
-4
MJ
kga
Tabella 4.7 - Input del processo "Terra Tabellano T2, cava" modificati rispetto
al processo standard Ecoinvent “Clay, at mine/CH U”
-4
2
∙anno
kga
m2
kga
m2
kga
m2
kga
m2
kga
Terra Tabellano T2
Tutte le argille che arrivano alla Fornace Brioni vengono stese in piazzale per 5 giorni
tramite la pala gommata FIATALLIS. Il contenuto di ciascun camion è poi caricato in un
mulino a martelli – TEZESA CS31/1S da 90 kW di potenza – in cui viene ottenuta
l’omogeneizzazione della granulometria dell’argilla prima che questa venga stoccata in big
bags (analogamente a quanto già detto del Sabbione S2, i big bags sono tutti derivanti da
riutilizzo) e sistemata in magazzino da un muletto elettrico.
Essendo parte determinante del processo il mulino a martelli, si è partiti dalla
compilazione del processo Ecoinvent “Limestone, crushed, for mill/CH U”, modificando o
aggiungendo le voci di Tabella 4.8, sapendo che:
-
Come per la sabbia, ogni camion di argilla da 29 t richiede 3 ore e mezza circa di
lavorazione per la stesura;
Il contenuto di ogni camion richiede poi 4 ore di macinazione e 4 contemporanee ore
di lavoro della pala gommata per caricare il materiale nel mulino e riempire i bigbags;
Il consumo del mulino in azione fornito dalla Fornace Brioni è di circa 50 kWh/h.
31
Flusso di riferimento:1 kg di Terra Tabellano
Input
Processo Simapro
Calcolo
Argilla proveniente dalla cava
Terra Tabellano T2, cava
1
Carburante pala gommata
Diesel, burned in building
machine/GLO U
Consumo mulino a martelli
Electricity, medium voltage,
at grid/IT U
Consumo muletto elettrico
Electricity, medium voltage,
at grid/IT U
Trasporto
frantoio-Fornace Brioni
Transport, lorry 16-32t,
EURO4/RER U
kga
kgT2
21
50
kg
kg
l
h
MJ
∙(3,5+4)
∙0,84 d ∙ 40,9
∙1 a
h
camion
kgd
l
kgT2
-2 MJ
= 18,437∙10
kga
kgT2
29.000
camion
kg
kWh
h
∙4
∙1 a
h
camion kgT2
-3 kWh
= 6,896∙10
kga
kgT2
29.000
camion
kg
kWh
∙1 a
h
kgT2
-4 kWh
= 3,800∙10
kga
kgT2
15.000
h
kg
kgkm
1 a ∙ 14 km = 14
kgT2
kgT2
5,7
Tabella 4.8 - Input del processo "Terra Tabellano T2 " modificati rispetto al processo standard Ecoinvent
“Limestone, crushed, for mill/CH U”,
Figura 4.6 - Stesura delle argille in piazzale (a) e mulino a martelli della Fornace Brioni (b)
Paglia di riso P1
La paglia di riso (input di processo in Tabella 4.9 proviene dai campi di Villimpenta,
situati a 24 km di distanza dalla Fornace. Il processo Ecoinvent “straw, from straw areas, at
field/kg/CH” fornisce tutte le informazioni relative alla trinciatura ed alla raccolta della
paglia, mentre per quel che riguarda invece la creazione e il carico sul camion delle
rotoballe compresse, si utilizzano i processi “Baling/CH U” e “Loading bales/CH U” riferiti ad
una rotoballa standard di 1,5 m3di volume e 700 kg di peso. Le rotoballe sono trasportate
fino alla Fornace Brioni da un eurocargo. Qui la paglia di riso viene depositata prima del
carico in una trinciatrice da 7,5 kW (Peruzzo 132SB/2 - Figura 4.7a) il cui consumo è
32
Flusso di riferimento:1 kg di Paglia di riso P1
riassumibile in 10 kWh circa ogni m3 di paglia triturata (il peso specifico della paglia è di
63,9 kg/m3 - Figura 4.7b). La paglia è macinata in prossimità della zona dove verrà in seguito
impiegata per la produzione della TerraBase, non è perciò necessario valutare l’ulteriore
trasporto della paglia prodotta, come invece avviene negli altri processi.
Input
Processo Simapro
Calcolo
Raccolto
Straw, from straw areas, at field/kg/CH
1
Creazione rotoballa
Baling/CH U
Carico rotoballa
Loading bales/CH U
�700
kgp
kgP1
-1
kgp
-3 rotoballa
= 1,428∙10
� ∙1
rotoballa
kgT2
kgP1
kgp
-3
1,428∙10
10
Consumo trinciapaglia
Electricity, medium voltage, at grid/IT U
Trasporto campo-Fornace
Brioni
Transport, lorry 3.5-7.5t, EURO4/RER U
1
rotoballa
kgP1
kWh kgp
∙1
kgP1
m3p
kWh
= 0,1564
kgp
kgP1
63,9 3
mp
kgp
kgP2
∙ 24 km = 24
kgkm
kgP2
Tabella 4.9 - Input del processo "Paglia di riso P1"
Figura 4.7 – Trinciapaglia per la preparazione della Paglia P1 (a) e
Paglia trinciata (centro) e grezza (alto)(b)
TerraBase
Il processo di preparazione del TerraBase è di per sé molto semplice, trattandosi di una
miscelazione a secco degli ingredienti S2, T2 e P1 nelle quantità esatte indicate dalla ricetta
della Fornace Brioni. Poiché si vuole garantire all’azienda il segreto professionale riguardo a
quest’ultimo aspetto del processo, ci si rifarà alle dosi in kg dei tre ingredienti
denominandoli DS2, DT2 e DP1.
33
La miscelazione e l’imballaggio avvengono in un macchinario apposito (Figura 4.8a) in
cui tre tramogge di tela sono collegate ad un mulino in cui avviene la miscelazione ed il
rilascio del materiale nell’imballaggio adottato, che può essere un sacco da 25 kg o un big
bag da 1 t.
I dati a disposizione per la creazione del processo finale TerraBase sono:
-
-
-
-
Il consumo di miscelatore e insaccatrice, congiuntamente all’abbattitore di polveri
(Figura 4.8b), è quantificabile in 5 kWh/h;
Basandosi sulle vendite dell’anno 2009 della Fornace Brioni, si può ipotizzare una
ripartizione della produzione di materiale imballato in sacchi piuttosto che in big bags
rispettivamente del 61,1% e 38,9%;
Quando l’imballaggio è costituito dai sacchi, la cui lavorazione prevede la cucitura
manuale della sommità del sacco pieno, l’insaccatrice produce 20 sacchi all’ora,
equivalenti a 0,5 t/h di materiale finito. I sacchi vuoti arrivano alla Fornace Brioni dal
Sacchettificio il Canguro di Correggio, distante 23 km dall’azienda;
Quando invece l’imballaggio utilizzato sono i big bags, la produzione è più rapida, e in
un’ora il macchinario produce 1,5 big bags pieni (1,5 t/h di materiale imballato) e
pronti alla vendita; i big bags vuoti arrivano alla Fornace Brioni dalla Franchi Pack di
Bibbiano, che dista 68,3 km dall’azienda;
Gli imballaggi arrivano alla Fornace Brioni su camion da collettame di capacità di 5 t
circa.
In questo caso, tra gli input del processo (Tabella 4.10), figurano anche i processi di
Simapro degli imballaggi, generati secondo le modalità esposte precedentemente al
paragrafo 4.2.4. Questo avviene perché al contrario degli utilizzi dei big bags nelle fasi
precedenti per il momentanea immagazzinamento dei materiali come sabbione o argille,
non si procede al riutilizzo, dato che le sorti dell’imballaggio dipenderanno dall’acquirente
che comprerà il prodotto della Fornace Brioni. E’ in tal caso dunque indispensabile
conoscere e inserire nell’analisi il contributo di sacchi, big bags e bidoni poiché questi sono
“a perdere” in un’ottica di LCA i cui confini si estendano solo fino al cancello della Fornace
Brioni.
34
Flusso di riferimento:1 kg TerraBase
Input
Processo Simapro
Calcolo
Sabbia grossa
Sabbione S2
DS2
Argilla naturale (Terra
Tabellano)
Terra Tabellano T2
DT2
Paglia di riso
Paglia di riso P1
DP1
Consumo insaccatrice +
abbattitore
Electricity, medium voltage, at
grid/IT U
Big bag
Big bag
Sacco
Sacchi 25 kg
Trasporto big bag
Transport, lorry 3.5-7.5t,
EURO4/RER U
Trasporto sacchi
Transport, lorry 3.5-7.5t,
EURO4/RER U
kgS2
kgTB
kgT2
kgTB
kgT2
kgTB
5
kWh
h
-3 kWh
= 5,926∙10
kgTB
kgTB
kgTB
�0,611∙1.500
+ 0,389∙500
�
h
h
-1
kgTB
-4 big bag
0,611∙ �1.000
� = 6,11∙10
big bag
kgTB
-1
kgTB
-2 sacco
� = 1,556∙10
sacco
kgTB
kg
bigbag
-4 big bag
-2 kgkm
6,11∙10
∙2,175
∙ 68,3 km = 9,078∙10
big bag
kgTB
kgTB
kg
sacco
kgkm
-2
-2
1,556∙10
∙0,14 sacco ∙ 23 km = 5,009∙10
kgTB
sacco
kgTB
0,389∙ �25
Tabella 4.10 - Input del processo "TerraBase”
Figura 4.8 – Miscelatrice e insaccatrice (a) e abbattitore polveri (b)
4.2.6 Il sistema di produzione dei TerraVista ocra e giallo
Con analoga procedura si illustrano ora i processi di Simapro (Figura 4.10) che hanno
reso possibile la ricostruzione a livello informatico del sistema di produzione riepilogato in
Figura 4.9. L’unica differenza che intercorre tra i due tipi di TerraVista è la tipologia di argilla
che dona la colorazione, come si vedrà nelle prossime pagine.
35
Figura 4.9 - Schema di processo complessivo della produzione dei TerraVista giallo e ocra; fonte: Fornace Brioni (2010)
Sand, at
mine/CH U
Sabbia essiccata
S10
Clay, at mine/
CH U
Argilla T1/T9
TerraVista
Polypropylene,
granulate, at
plant/RER U
Additivo A1
Bidone
Injection
moulding/RER U
Figura 4.10 - Struttura dei processi della LCA del TerraVista in Simapro
Sabbia essiccata S10
Flusso di riferimento:
1 kg di sabbia fine
Lo stabilimento di estrazione ed elaborazione della sabbia fine è situato nella provincia
di Latina. Il giacimento è costituito da un vasto deposito sabbioso di origine alluvionale del
Pleistocene. In questo impianto il prodotto viene lavato, classificato, deferrizzato, flottato,
essiccato e vagliato. Il processo “sand, at mine/kg/CH” del database Ecoinvent riassume
tutte le fasi di lavorazione interne al processo di produzione della sabbia. La densità della
sabbia estratta è mediamente di 1,5 t/m3. Il trasporto della sabbia così ottenuta viene
effettuato in big bags su camion da 29 t fino allo stabilimento della Fornace Brioni, che dista
dalla cava circa 530 km. Il processo Sabbia essiccata S10 contiene dunque le due sole voci
illustrate in Tabella 4.11:
Input
Processo Ecoinvent
Calcolo
Sabbia fine
Sand, at mine/CH U
1
Trasporto
Transport, lorry 16-32t, EURO4/RER U
1
kgs
kgS10
kgs
kgkm
∙ 531 km = 531
kgS10
kgS10
Tabella 4.11 - Input del processo "Sabbia essiccata S10”
Argilla T1 - Argilla T9
Le due argille naturali che donano la colorazione ocra e gialla al TerraVista sono estratte
rispettivamente nella provincia di Vercelli e in un sito della Germania occidentale. Per
l’estrazione in cava si adotta il processo da database Ecoinvent “Clay, at mine/CH U”.
L’estrazione delle due argille è assunta equivalente nelle modalità, nei consumi, nelle
37
Flusso di riferimento:1 kg di Argilla T1/T9
emissioni, etc. Ciò che cambia, e che rende interessante la realizzazione di due LCA
differenti per i due tipi di TerraVista, è la distanza delle cave dalla Fornace Brioni, che
attribuisce particolare importanza al trasporto della materia prima e agli impatti relativi a
questa fase, poiché l’onere triplica passando dalla produzione del TerraVista ocra – con
cava di estrazione dell’argilla a 293 km di distanza – alla produzione di TerraVista gialla, per
la quale è necessario trasportar l’argilla per 940 km. Dato che il metodo di trattamento
delle argille in Fornace Brioni è uguale per tutte, il procedimento di trattamento
susseguente all’arrivo in azienda del materiale è il medesimo illustrato a pagina 31 per la
Terra Tabellano T2. In Tabella 4.12 sono riportati gli input del processo complessivo di
produzione delle due argille.
Input
Processo
Ecoinvent
Calcolo
Argilla da cava
Clay, at mine/CH U
1
Gasolio pala gommata
fiatallis (per stesura e
successivo carico)
Diesel, burned in building
machine/GLO U
Consumo mulino
martello
Electricity, medium
voltage, at grid/IT U
Consumo muletto
elettrico
Electricity, medium
voltage, at grid/IT U
Trasporto Argilla T1
Transport, lorry 16-32t,
EURO4/RER U
Trasporto Argilla T9
Transport, lorry 16-32t,
EURO4/RER U
kga
kgT1/T9
21
50
kg
kg
l
h
MJ
∙(3,5+4)
∙0,84 d ∙ 40,9
∙1 a
h
camion
kgd
l
kgT2
-2 MJ
= 18,437∙10
kga
kgT1/T9
29.000
camion
kg
kWh
h
∙4
∙1 a
h
camion kgT2
-3 kWh
= 6,896∙10
kga
kgT1/T9
29.000
camion
kg
kWh
∙1 a
h
kgT2
-4 kWh
= 3,8∙10
kga
kgT1/T9
15.000
h
kg
kgkm
1 a ∙ 237 km = 237
kgT1
kgT1
5,7
1
kga
kgkm
∙ 921 km = 921
kgT9
kgT9
Tabella 4.12 - Input dei processi “Argilla T1” e “Argilla T9”
Additivo A1
L'additivo è ottenuto dalla lavorazione chimica della cellulosa, il principale polisaccaride
e costituente del legno ed è usato come agente addensante. La Fornace Brioni si rifornisce
dell’additivo da un distributore italiano che importa il prodotto chimico direttamente
dall’azienda di produzione cinese della provincia di Shanghai (Cina). Il trasporto dalla
società di distribuzione allo stabilimento avviene attraverso camion che fanno collettame,
trasportando un po’ di tutto per ottimizzare i viaggi. La Fornace Brioni si rifornisce di solito
di un big bag da una t per volta. Date le esigue quantità utilizzate nella ricetta del TerraVista
(nella ricetta la dose di additivo è di due ordini di grandezza inferiore alle altre due
componenti) si è deciso di trascurare i trasporti via terra del materiale su camion,
38
concentrandosi solo sull’ipotesi di un trasporto navale dalla Cina all’Italia per una distanza
di 18.000 km. L’unico input ulteriore che è stato aggiunto al processo Ecoinvent
“Carboxymethyl cellulose, powder, at plant/RER U” è stato dunque il processo “Transport,
transoceanic, freight ship/OCE U” con un valore di 18 tkm per kg di additivo trasportato.
TerraVista ocra e TerraVista giallo
La preparazione dei TerraVista segue il medesimo procedimento del TerraBase, con
miscelazione dei materiali e successivo imballaggio in bidoni da 25 kg (per la discussione del
processo relativo alla produzione di un bidone si rimanda a pagina 23). Assunti i dati di
consumo della miscelatrice e dell’abbattitore già esposti nel paragrafo del TerraBase
(pagina 34), considerata poi una produttività di 40 bidoni all’ora del macchinario
(1.000 kg/h) e definite le dosi dei tre ingredienti DS10, DT1/T9 e DA1 per il rispetto della
richiesta di discrezionalità delle stesse avanzata dalla Fornace Brioni, gli input complessivi
dei processi TerraVista ocra e TerraVista giallo sono riportati in Tabella 4.13.
La questione della sostituzione dell’imballaggio per il TerraVista, introdotta a pagina 23
e che sarà più approfonditamente esposta nel capitolo di conclusioni, ha costretto a
dividere il processo in due versioni, una con l’imballaggio vecchio, e un’altra con i nuovi
sacchi da 20 kg. Si ipotizza che in questo caso la produttività della miscelatrice torni ad
essere, come nel caso dello stoccaggio in sacchi da 25 kg, di 20 sacchi all’ora (equivalenti a
400 kg/h di TerraVista insaccato) nonostante la differenza di 5 kg di capienza tra le due
tipologie di imballaggio. Questo perché si presume che il fattore maggiormente limitante in
termini di rendimento di produzione sia la fase di cucitura a mano del sacco, e non tanto il
tempo di riempimento che si risparmia non insaccando i 5 kg di differenza tra i due sacchi.
In Tabella 4.13 la linea tratteggiata delimita i tre processi che nel caso dell’imballaggio
con sacchi da 20 kg cambiano rispetto ai processi riportati nella parte sovrastante della
tabella.
39
Flusso di riferimento:1 kg TerraVista giallo e ocra
Input
Processo Simapro
Calcolo
Sabbia (gran. 0,12÷0,3 mm)
Sabbia essiccata S10
DS10
Argilla ocra o gialla
Argilla T1/Argilla T9
Addensante chimico
Additivo A1
Consumo insaccatrice +
abbattitore
Electricity, medium voltage, at
grid/IT U
Bidone
Bidone
Trasporto bidoni
Transport, lorry 3.5-7.5t,
EURO4/RER U
Consumo insaccatrice +
abbattitore
Electricity, medium voltage, at
grid/IT U
Sacco sostitutivo
Sacchi 20 kg
Trasporto del sacco
Transport, lorry 3.5-7.5t,
EURO4/RER U
kgS10
kgTV
kg
DT1/T9 T1/T9
kgTV
DA1
kgA1
kgTV
kWh
-3 kWh
h
= 5∙10
kgTB
kgTB
1.000
h
-1
kgTV
bidone
�25
� = 0,04
bidone
kgTV
5
0,04
kg
bidoni
kgkm
∙1,002 bidoni ∙ 101 km = 4,048
bidoni
kgTV
kgTv
kWh
h = 1,25∙10-2 kWh
kgTB
kgTB
400
h
5
-1
�20
0,05
kgTV
sacco
� = 0,05
sacco
kgTV
kg
sacco
kgkm
∙0,294 sacco ∙ 23 km = 0,3373
sacco
kgTV
kgTv
Tabella 4.13 - Input dei processi "TerraVista giallo” e “TerraVista ocra”nelle due versioni,
in bidone e in sacco da 20 kg
40
5
RISULTATI
La LCA dei materiali bioedili prodotti in Fornace Brioni è stata portata a termine per le
5 tipologie di intonaco seguenti:
-
TerraBase color sabbia: intonaco di sottofondo naturale;
TerraVista: intonaco di finitura naturale in quattro versioni:
o Giallo in sacchi da 20 kg;
o Giallo in bidoni di PP 9 da 25 kg;
o Ocra in sacchi da 20 kg;
o Ocra in bidoni di PP da 25 kg.
Gli impatti dei processi di produzione sono stati determinati per mezzo dei tre
ecoindicatori IPCC GWP, Eco-indicator 99 ed Ecological Footprint, che hanno determinato
tre set di risultati distinti, rispettivamente riportati nei paragrafi 5.1, 5.2 e 5.3. Le loro
analogie, così come le loro discordanze, saranno illustrate parallelamente all’esposizione
dei risultati.
In virtù di una miglior comprensibilità degli impatti ottenuti, è stato scelto di confrontare
gli impatti provocati dai suddetti materiali di Fornace Brioni con due quelli generati dalla
produzione di due intonaci tradizionali, uno di sottofondo (da confrontare con il TerraBase)
ed uno di finitura (da confrontare con il TerraVista) prelevati dal database Ecoinvent di
Simapro:
- Intonaco di sottofondo tradizionale di calce e cemento, composto dalla
seguente miscela: Inerte sabbioso (77,2%), legante cementizio (20,5%), legante
di calce idraulica (2,3%) ed additivi chimici (0,02%);
- Intonaco di finitura tradizionale di calce idraulica, composto dalla miscela:
inerte sabbioso (72,96%), legante di calce idraulica (27,02%) ed additivi chimici
(0,02%).
9 Polipropilene
41
Va specificato come il paragone tra i prodotti di Brioni e gli intonaci tradizionali sia
soggetto ad una forte limitazione: i processi di produzione degli intonaci nel database
Ecoinvent non tengono in considerazione gli spostamenti necessari al trasporto delle
materie prime dai siti di estrazione e lavorazione agli impianti di miscelazione e produzione
finale dell’intonaco (riportano solo gli spostamenti interni ai siti di produzione per il
trasporto del materiale da una fase all’altra della lavorazione), presupponendo quindi che la
filiera di processi che porta alla generazione dell’intonaco avvenga tutta nel medesimo sito.
Come invece si potrà osservare nei risultati della LCA di TerraBase e TerraVista, il trasporto
riveste un ruolo fondamentale nelle prestazioni ambientali del prodotto, soprattutto
quando questi sia un prodotto bioedile (poiché i restanti processi assicurano impatti
ambientali contenuti).
Si demandano dunque ad ulteriori analisi ed approfondimenti gli scenari di paragone tra
i prodotti di Fornace Brioni e i tradizionali da database Ecoinvent che includano anche i
trasporti, poiché sarebbe necessario studiare la distribuzione geografica di cementifici e
produzioni di calce idrata (molto probabilmente più presenti sul territorio di quanto non
siano i fornitori dell’argilla colorata di cui si rifornisce l’azienda mantovana) per poter
decretare da quali distanze e con che tipo di trasporto cemento e calce potrebbero
giungere al sito di produzione.
In quest’ottica ci si è limitati dunque ad effettuare un paragone (che in ogni caso è stato
giudicato imprescindibile, al fine di garantire una soddisfacente leggibilità dei risultati) dei
prodotti tradizionali e bioedili a prescindere dai trasporti dei materiali, per poi fornire i
risultati integrali della LCA dei soli prodotti studiati.
I risultati che verranno di seguito esposti e commentati saranno sempre da riferirsi alla
produzione di 1 kg di intonaco, sia che si tratti di prodotto della Fornace Brioni, che di un
intonaco tradizionale utilizzato come metro di paragone.
5.1 Valutazione degli impatti con IPCC GWP
La valutazione dell’impatto svolta con l’ecoindicatore IPCC GWP, ha portato a risultati
che hanno tendenzialmente rispecchiato quanto ci si aspettava di ottenere dai risultati
finali della LCA, anche se non sono mancate sorprese per quel che riguarda il TerraVista
imballato in bidoni, come più avanti verrà esplicitato. Tutte le considerazioni sui risultati
esposti in questo paragrafo sono frutto di una valutazione coerente con quelle che sono le
finalità dell’ecoindicatore IPCC GWP, vale a dire la valutazione degli impatti finali di un
processo produttivo dal punto di vista del rilascio dei gas climalteranti che concorrono al
surriscaldamento globale ed a tutti gli effetti negativi ad esso correlati sugli ecosistemi e sul
pianeta.
42
5.1.1 TerraBase (senza trasporti)
La determinazione dell’impatto dovuto alla produzione in Fornace Brioni di 1 kg di
TerraBase, imballato e pronto per la vendita, al netto dei trasporti necessari a trasportare le
materie prime all’azienda per le premesse specificate al paragrafo precedente, ha portato
ad ottenere 3 risultati differenti, a seconda dell’orizzonte temporale su cui l’indice è stato
calcolato. Si ricorda quanto già spiegato allora, cioè che nel passare dalla scelta di orizzonti
temporali minori a maggiori si decrementa l’emissione di CO2 equivalente 10, come è
possibile notare dal grafico di Figura 5.1.
Emissioni complessive di CO2/kgprodotto
250
221,97 212,26
208,51
g di CO2
200
150
100
50
22,29
19,70
18,51
0
TerraBase
t=20 anni
Intonaco di sottofondo tradizionale
in calce e cemento
t=100 anni
t=500 anni
Figura 5.1 – Confronto tra le emissioni di CO2 legate alla produzione di 1 kg di TerraBase e di intonaco
tradizionale in calce e cemento presente nel database Ecoinvent.
Lo stesso grafico introduce i primi due importanti risultati della LCA, vale a dire il
quantitativo di CO2 emesso per la produzione di 1 kg di TerraBase e il confronto di questi
valori (22,29 gCO2/kg, 19,70 gCO2/kg e 18,51 gCO2/kg) con quelli di cui è responsabile la
sequenza di processi necessaria alla produzione di 1 kg di intonaco tradizionale da database
Ecoinvent (221,97 g gCO2/kg, 212,26 gCO2/kg e 208,51 gCO2/kg). Dal confronto emerge che le
emissioni dovute alla produzione del TerraBase risultano inferiori di un ordine di grandezza
rispetto alle corrispondenti emissioni dovute all’intonaco tradizionale in calce e cemento.
La marcata differenza è da imputarsi ai processi di produzione degli ingredienti di cui i due
intonaci sono composti, più che ai procedimenti con cui questi sono poi miscelati: il
TerraBase è infatti costituito da materiali di origine completamente naturale che prima di
10 La
CO2 è il gas di riferimento per il calcolo del GWP, come spiegato al paragrafo 8.2.2. D’ora in poi,
quando si parlerà di CO2, si intenderà sempre CO2 equivalente, anche se non verrà più specificato
davanti alla sigla
43
arrivare in Fornace Brioni sono sottoposti a poche lavorazioni di tipo esclusivamente fisico,
il che favorisce la sostenibilità dell’intera catena di produzione. L’inerte sabbioso è estratto,
lavato e macinato; il legante argilloso è estratto e trasportato tal quale all’azienda
mantovana; l’additivo è composto dalla paglia di riso, per la quale sono necessarie
mietitura, compressione in rotoballe e trinciatura.
Il grafico successivo (Figura 5.2) riporta la ripartizione delle emissioni (valutata mediante
IPCC GWP con orizzonte temporale di 100 anni, metodo più diffuso in campo scientifico) tra
gli input del processo di produzione del TB. Tra questi, la paglia di riso non figura poiché la
sua produzione, secondo i criteri del GWP, non genera impatti negativi ma anzi, come molti
prodotti di origine agricola, aiuta nel sequestro di una parte di CO2, con benefici che si
manifestano in un contributo negativo alle emissioni totali del -6,9% (non rappresentabile
nel grafico a torta), del quale i 19,70 gCO2 del grafico di Figura 5.1 già tengono conto. Un
discorso analogo è da farsi per il sacco da 25 kg che, essendo costituito da uno strato di
LDPE e da tre strati di carta Kraft riciclata, ha un contributo negativo, seppur molto piccolo
(-0,6%), da imputarsi al parziale riciclo che Simapro considera nella produzione della carta e
al fatto che per produrre carta sia necessaria la disponibilità di piante, che determinano un
contributo di assorbimento della CO2.
12,2%
12,9%
60,1%
14,7%
Inerte - Sabbia
Legante - Argilla
Consumo energia elettrica
Imballaggio - Bigbag
Figura 5.2 – Ripartizione delle emissioni di CO2 (calcolate mediante IPCC GWP 100a) negli input di processo,
per la produzione del TerraBase.
Da una prima analisi della successiva Figura 5.3, si intuisce immediatamente quale sia la
discriminante che rende molto meno sostenibile l’intonaco tradizionale scelto, rispetto al
TB: la produzione del cemento causa più dell’80% delle emissioni provocate dall’intonaco.
44
81,9%
7,8%
-0,2%
1,6%
0,2% 8,4%
Inerte - sabbia
Legante - cemento
Legante - calce idrata
Additivi chimici organici
Consumo en. elettrica
Imballaggio - sacco
Figura 5.3 – Ripartizione delle emissioni di CO2 (calcolate mediante IPCC GWP 100a) negli input di processo,
per la produzione del’intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
5.1.2 TerraVista (senza trasporti)
Le emissioni dovute alla produzione del TerraVista sgravate del contributo all’emissione
dei trasporti dei materiali sono molto simili a quelle del TerraBase appena illustrate,
trattandosi sempre della produzione di un intonaco, seppur con additivi diversi (la paglia di
riso del TB è sostituita con un addensante chimico). Anche in questo caso dunque è
garantita la miglior prestazione ambientale del prodotto in terra rispetto all’intonaco di
finitura tradizionale in calce idrata (Figura 5.4).
Emissioni complessive di CO2/kgprodotto
300
245,18 232,10
g di CO2
250
230,68
176,03
146,86135,64
200
150
100
50
19,98 14,92 12,84
0
TerraVista in sacco
t=20 anni
TerraVista in bidone
t=100 anni
Intonaco di finitura
tradizionale
in calce idraulica
t=500 anni
Figura 5.4 – Confronto tra le emissioni di CO2 (calcolate mediante IPCC GWP 100a) legate alla produzione di
1 kg di TerraVista in sacco, TerraVista in bidone e di intonaco tradizionale in calce idraulica per finiture
45
Dai risultati è inoltre emerso che l’imballaggio è un nodo cruciale su cui si giocano le
prestazioni ambientali dell’intero prodotto: lo studio ha infatti rintracciato nel vecchio
bidone in polipropilene un elemento molto penalizzante dal punto di vista della
sostenibilità del prodotto. La Fornace Brioni ha quindi previsto la sostituzione
dell’imballaggio con un sacco simile a quello utilizzato per l’imballaggio del TerraBase, ma
da 20 kg invece che da 25 kg. Si noti infatti in Figura 5.4 quanto la prestazione ambientale di
TerraVista giallo ed ocra peggiorasse laddove la scelta dell’imballaggio ricadesse sui vecchi
bidoni in polipropilene da 25 kg di capienza.
La successiva Figura 5.5 denota, nella prospettiva di un TerraVista imballato in sacchi,
una ripartizione (valutata con IPCC GWP 100a) piuttosto equilibrata tra le varie
componenti del TV. Anche in questo caso l’imballaggio in carta non figura poiché il suo
impatto ambientale è negativo (-5,7%). In tal caso poi, trattandosi di un sacco di
grammatura circa doppia rispetto a quella del sacco da 25 kg ed essendo diminuita la
capienza del sacco (da 25 a 20 kg), la quantità di carta kraft utilizzata per unità di prodotto è
maggiore, con una conseguente maggiore influenza sulle prestazioni ambientali della
quantità di carta (infatti il contributo è passato dallo 0,6% del TB – vedere pagina 44 - al
5,7% del TV). Ciò è dovuto ai benefici, in termini di emissioni di gas serra, dovuti al parziale
riciclo del materiale ed allo stesso tempo al fatto di disporre di maggiori superfici adibite a
foresta (con un miglioramento del tasso di sequestro della CO2). Come verrà mostrato in
seguito quando si parlerà di Eco-indicator 99, è possibile invece che l’utilizzo di carta si
presenti come un impatto positivo (e dunque dannoso), come capiterà per la categoria di
impatto “Uso del suolo”.
11,5%
18,4%
40,2%
29,9%
Inerte - Sabbia
Legante - Argilla colorata
Additivo
Consumo energia elettrica
Figura 5.5 – Ripartizione delle emissioni di CO2 (calcolate mediante IPCC GWP 100a) negli input di processo, per
la produzione del TerraBase.
46
Durante la produzione di TerraVista imballato in bidoni la Fornace Brioni vanificava
inconsapevolmente la virtuosità ambientale del proprio prodotto, poiché quasi il 90% delle
emissioni erano causate dalla produzione del bidone di polipropilene, com’è illustrato dalla
successiva Figura 5.6.
1,2%
4,3% 3,2%
89,3%
Inerte - Sabbia
Additivo
Imballaggio - Bidone 25 kg
2,0%
Legante - Argilla colorata
Consumo energia elettrica
Figura 5.6 - Ripartizione delle emissioni di CO2 (calcolate mediante IPCC GWP 100a) negli input
di processo, per la produzione del TerraVista in sacco
Per quel che riguarda invece l’intonaco tradizionale preso come termine di paragone dal
database Ecoinvent, anche in questo caso come nel caso dell’intonaco tradizionale di
sottofondo il peso del legante (calce idraulica), penalizza notevolmente le prestazioni
ambientali dell’intonaco di rifinitura tradizionale, poiché contribuisce per il 90%
all’emissione di CO2 nel processo di produzione dell’intonaco tradizionale (Figura 5.7).
1,4% 2,2% 6,2%
0,2%
90,1%
Inerte - sabbia
Additivi chimici organici
Imballaggio - sacco
Legante - calce idrata
Consumo en. elettrica
Figura 5.7 - Ripartizione delle emissioni di CO2 (calcolate mediante IPCC GWP 100a) negli input di processo,
per la produzione dell’intonaco tradizionale in calce idrata
47
Per riassumere quanto fino ad ora esposto, guardando il problema da un’ottica attenta
alle emissioni di gas climalteranti e alla mitigazione del problema del surriscaldamento
globale (posizione su cui l’IPCC ha tarato il proprio ecoindicatore GWP, utilizzato in questo
paragrafo), i danni ambientali derivanti dai processi legati alla produzione finale
dell’intonaco, vale a dire i consumi di energia elettrica per l’alimentazione dei macchinari
di miscelazione ed abbattimento delle polveri e dei muletti che movimentano i materiali
all’interno dell’azienda, sono sovrastati da quelli causati dalla produzione delle materie
prime. Ne deriva l’importanza della scelta dei materiali di miscela dell’intonaco. L’intonaco
naturale è premiato perché sceglie materiali il cui danno nei confronti dell’ambiente, in
termini di emissioni di gas serra, è decisamente minore.
Quanto appena affermato risente però della incognita costituita dai trasporti poiché,
come si vedrà meglio nel prossimo paragrafo, i trasporti dei materiali sono in grado di
influenzare notevolmente i risultati della LCA. In quest’ottica, non è possibile affermare con
certezza che un intonaco tradizionale sia sempre meno sostenibile, poiché ciò dipende
anche dalla distanza dei luoghi dai quali le materie prime provengono.
5.1.3 Risultati della LCA integrale
La riproposizione dei risultati della LCA integrale dei prodotti della Fornace Brioni,
inclusi i contributi dei trasporti dei materiali dai siti di produzione e lavorazione all’azienda
mantovana, ha decisamente risentito di questo contributo, come è possibile vedere in
Tabella 5.1, in cui sono riportate le nuove emissioni a fianco di quelle finora esposte e la
frazione percentuale che rappresentano le emissioni dei trasporti rispetto a queste ultime.
Intonaco
TerraBase
TerraVista ocra
in sacco
TerraVista giallo
in sacco
TerraVista ocra
in bidone
TerraVista giallo
in bidone
No
trasp.
22,29
EMISSIONI TOTALI IN gCO2 PER 1 kgprodotto
t=100 anni
t=20 anni
Con
trasp.
%
No
trasp.
Con
trasp.
36,47
85,1%
19,70
%
40,22
80,5%
19,98
94,90
374,9%
14,92
85,55
473,2%
19,98
126,70
534,0%
14,92
115,47
176,03
253,39
43,9%
146,86
176,03
285,19
62,0%
146,86
No
trasp.
18,51
t=500 anni
Con
trasp.
%
34,78
88,0%
12,84
81,50
534,8%
673,8%
12,84
110,58
761,2%
219,80
49,7%
135,64
206,55
52,3%
249,73
70,1%
135,64
235,63
73,7%
Tabella 5.1 – Emissioni integrali delle LCA dei prodotti della Fornace Brioni suddivise per orizzonte temporale
adottato e confrontate al caso di omissione dei trasporti
Il caso più eclatante è sicuramente quello del TerraVista in sacco, le cui emissioni di CO2
subiscono un incremento che può variare dal 374,9% dell’ocra valutato sui 20 anni al
761,2% del giallo valutato sui 500 anni. I trasporti nel caso del TV si svolgono infatti su
lunghe distanze: ciò avviene poiché le materie prime del TV devono rispondere a
48
caratteristiche specifiche, trattandosi di un intonaco a vista che deve possedere qualità
anche estetiche, oltre che prestazionali. Il TV è infatti costituito da una sabbia più fine di
quella utilizzata nel TerraBase ed inoltre ha la peculiarità di avere una colorazione ottenuta
senza l’aggiunta di nessun pigmento sintetico; la tonalità di colore è propria dell’argilla
impiegata nell’impasto. Questo aspetto rappresenta un fattore importante nella scelta dei
siti di estrazione dai quali far arrivare queste terre naturali colorate, che sul suolo nazionale
sono pochi (tanto da costringere la Fornace Brioni a rifornirsi, nel caso della terra gialla, da
una cava tedesca). Di conseguenza, i materiali arrivano da zone più lontane della provincia
mantovana, come invece succede per il TerraBase.
La discrepanza tra le emissioni dei due TV è da imputare all’impiego di diversi tipi di
argilla colorata: il TV giallo paga la provenienza dell’argilla (Germania) più distante rispetto
alla ocra (provincia di Vercelli), che aggrava di un peso ambientale extra il trasporto della
stessa alla Fornace Brioni.
L’influenza del trasporto sui TerraVista in bidone non è marcata come nel caso
dell’imballaggio nel sacco semplicemente perché la maggior parte delle emissioni è dovuta
alla produzione del bidone, come è già stato illustrato precedentemente.
5.2 Valutazione degli impatti con Eco-indicator 99
Eco-indicator 99 è proposto in Simapro, a seconda della tipologia di approccio alla
valutazione dell’impatto, in tre versioni diverse di ecoindicatore (Ugualitaria, Gerarchica ed
Individualista), che si differenziano in tutti e tre i passaggi riportati in Figura 5.8, necessari
al passaggio dal dato di emissione al punteggio finale di prestazione ambientale.
Quantificazione dei danni per
ciascuna delle 11 categorie di
impatto considerate
Normalizzazione dei danni
attribuiti a ciascuna
categoria per consentire il
confronto tra le stesse
Attribuzione dei pesi alle
categorie per l'aggregazione
dei danni in tre classi
principali di danno e per la
restituzione del punteggio
finale
Figura 5.8 – Procedura semplificata di elaborazione del punteggio finale relativo alla prestazione ambientale di un
prodotto secondo Eco-indicator 99.
Data la mole di risultati che Eco-indicator 99 ha fornito, si è scelto di proporre la
valutazione con Eco-indicator 99 (H) di prospettiva gerarchica (comprende assunzioni
sostenute con sufficiente riconoscimento dalla comunità scientifica e politica è infatti la
prospettiva che trova un maggiore accordo con tutti gli altri modelli) e di rimandare
l’illustrazione dei risultati relativi alle altre due tipologie di ecoindicatore in Appendice 1,
per non appesantire eccessivamente il capitolo presente.
49
5.2.1 TerraBase (senza trasporti)
Eco-indicator 99 consente di visualizzare gli impatti di una LCA aggregati nelle
11 categorie d’impatto scelte dai fautori dell’ecoindicatore. E’ così possibile visualizzare il
confronto tra le prestazioni del TB e dell’intonaco di sottofondo tradizionale in calce e
cemento per ciascuna categoria.
In Figura 5.9, Figura 5.10 e Figura 5.11 sono riportati i risultati delle due LCA a
confronto, rispettivamente per le categorie di danno Human Health, Ecosystem Quality e
Resources. I punteggi sono espressi, a seconda delle categorie di danno in 10-9 DALY, in
millesimi di PDFm2yr e in millesimi di MJ surplus.
Tra i risultati di Figura 5.9 saltano all’occhio due categorie d’impatto che sovrastano
l’influenza delle restanti relative alla categoria di danno Human Health. La categoria di
impatto “Cambiamenti climatici” registra due risultati in evidente continuità con quanto
ottenuto nei risultati con ecoindicatore IPCC GWP: vale a dire lo stesso divario a favore del
TerraVista. Inoltre, la moltitudine di informazioni che Eco-indicator 99 è in grado di fornire
in più, rispetto a quanto faceva l’IPCC GWP, rivela l’importanza della categoria relativa ai
danni provocati dall’emissione di sostanze inorganiche in atmosfera, con particolare
attenzione agli effetti che queste comportano sulle vie respiratorie, dovute soprattutto,
come si può osservare in Figura 5.12 di pagina 52, ai processi di estrazione e trattamento
del Sabbione S2 (66,19%) e, in minor misura, della Terra Tabellano T2 (18,64%).
70
59,726
10-9 DALY/kgintonaco
60
50
38,276
40
44,480
30
20
10
0
-10
2,036
4,125
0,090
0,048
0,802
0,075
0,010
0,003
-0,434
Sost. cancerogene
Sost. inorganiche (vie
respiratorie)
Radiazioni ionizzanti
Categorie d'impatto
TerraBase
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
Figura 5.9 – Impatti di TerraBase ed intonaco di calce e cemento nella categoria di danno Human Health
L’intonaco di TerraBase conferma le proprie ottime prestazioni ambientali in tutte le
categorie di impatto analizzate ad eccezione di una sola, quella dell’occupazione del suolo,
in cui il suo punteggio è di gran lunga peggiore di quello dell’intonaco tradizionale (Figura
5.10). Ciò è naturalmente da imputarsi alla necessità di disponibilità di campi per la
50
coltivazione da destinarsi alla produzione di paglia di riso, che costituisce l’additivo fibroso
del TB, come è facile notare in Figura 5.12 di pagina 52, in cui la categoria d’impatto “uso
del suolo” è quasi interamente occupata dalla paglia di riso (91,97%).
10-3 PDF m2yr /kgintonaco
35
29,290
30
25
20
15
10
5,587
5
0,059
0
1,178
0,242
Ecotossicità
TerraBase
2,244
Acidificazione/eutrofizzazione
Uso del suolo
Categorie d'impatto
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
Figura 5.10 – Impatti di TerraBase ed intonaco di calce e cemento nella categoria di danno Ecosystem Quality
Per quel che riguarda la categoria di danno “Resources”, si ha un evidente maggior
sfruttamento delle risorse fossili rispetto a quelle minerali sia nel TB che nell’intonaco
tradizionale (Figura 5.11). Nella successiva Figura 5.12, alla voce che corrisponde allo
sfruttamento dei combustibili fossili si nota l’elevato contributo del Sabbione S2 (45,06%),
dovuto ai consumi della scavatrice (anche l’argilla è estratta con lo stesso metodo, ma è
presente in quantità molto minore in 1 kg di TB, rispetto alla sabbia S2) e a seguire quello
dell’imballaggio in big bags (21,5%), che essendo fatti in polipropilene determinano un
ulteriore consumo di petrolio.
10-3 MJ surplus/kgintonaco
140
125,709
120
100
80
62,228
60
40
20
0
0,895
1,566
Sfruttamento risorse minerali
TerraBase
Sfruttamento combustibili fossili
Categorie d'impatto
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
Figura 5.11 - Impatti di TerraBase ed intonaco di calce e cemento nella categoria di danno Resources
51
Sfruttamento combustibili fossili
Sfruttamento risorse minerali
Uso del suolo
Acidificazione/eutrofizzazione
Ecotossicità
Assottigliamento strato di ozono
Radiazioni ionizzanti
Cambiamenti climatici
Sost. inorganiche (vie respiratorie)
Sost. organiche (vie respiratorie)
Sost. cancerogene
-50%
-30%
-10%
10%
30%
50%
70%
Inerte - Sabbia
Legante - Argilla
Additivo - Paglia di riso
Consumo energia elettrica
Imballaggio - Bigbag
Imballaggio - Sacco 25 kg
90%
Figura 5.12 – Ripartizione dei danni per ciascuna categoria di impatto tra gli input
del processo di produzione del TerraBase
Sfruttamento combustibili fossili
Sfruttamento risorse minerali
Uso del suolo
Acidificazione/eutrofizzazione
Ecotossicità
Assottigliamento strato di ozono
Radiazioni ionizzanti
Cambiamenti climatici
Sost. inorganiche (vie respiratorie)
Sost. organiche (vie respiratorie)
Sost. cancerogene
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Inerte - sabbia
Legante - Cemento
Legante - Calce idrata
Consumo en. elettrica
Imballaggio - Sacco 25 kg
Altro
Additivi chimici organici
Figura 5.13 – Ripartizione dei danni per ciascuna categoria di impatto tra gli input del processo di produzione
dell’intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
Figura 5.13 evidenzia come, nel caso dell’intonaco tradizionale, gran parte degli impatti
sia dovuta al legante, cioè al cemento (informazione che conferma quanto già era stato
concluso nel caso di ecoindicatore GWP), eccezion fatta per la categoria “Uso del suolo” che
52
è invece soggetta al danno prodotto dalla produzione della carta di cui è costituito
l’imballaggio.
5.2.2 TerraVista (senza trasporti)
Come si è visto nel capitolo 5, il processo di produzione dei due TerraVista differisce
solamente nella fase di trasporto, provenendo le argille da siti diversi a seconda del colore
del TV che si sta realizzando. Dal momento che i risultati qui esposti sono provvisoriamente
forniti al netto dei trasporti per consentirne la contrapposizione ai corrispondenti materiali
tradizionali, i dati di emissione per le due versioni di TV, ocra e giallo, saranno inizialmente
trattati come un’unica voce, in quanto identici.
Sono invece differenziati i due casi già affrontati precedentemente con il GWP
riguardanti l’imballaggio del TV. I risultati di Figura 5.14, Figura 5.15 e Figura 5.16
riassumono le prestazioni delle due versioni di TV contrapposte a quelle dell’intonaco di
calce e cemento. Trattandosi di un processo molto simile a quello di produzione
dell’intonaco di sottofondo, le categorie d’impatto che maggiormente influenzano le
prestazioni ambientali del prodotto sono anche in questo caso le stesse quattro che
sovrastavano le restanti nel caso del TerraBase, come si può vedere dai grafici.
80
10-9 DALY/kgintonaco
70
60
50
40
30
20
10
0
Sost.
cancerogene
Sost. organiche Sost. inorganiche Cambiamenti
(vie respiratorie) (vie respiratorie)
climatici
Radiazioni
ionizzanti
Assottigliamento
strato di ozono
Categorie d'impatto
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Figura 5.14 – Impatti di TerraVista in sacco e in bidone e dell’intonaco di finitura tradizionale in calce idraulica
nella categoria di danno Human Health
53
16
13,834
10-3 PDF m2yr /kgintonaco
14
12
10
8
5,507
6
4
0,882 0,984
2
1,452
1,005
2,176 2,479
1,733
0
Ecotossicità
Acidificazione/eutrofizzazione
Uso del suolo
Categorie d'impatto
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Figura 5.15 – Impatti di TerraVista in sacco e in bidone e dell’intonaco di finitura tradizionale in calce idraulica
nella categoria di danno Ecosystem Quality
10-3 MJ surplus/kgintonaco
600
483,356
500
400
300
200
141,700
76,844
100
0
0,855
1,281
1,313
Sfruttamento risorse minerali
Sfruttamento combustibili fossili
Categorie d'impatto
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Figura 5.16 – Impatti di TerraVista in sacco e in bidone e dell’intonaco di finitura tradizionale in calce idraulica
nella categoria di danno Resources
Per quel che riguarda le due categorie d’impatto maggiormente influenti sulla categoria
di danno Human Health, “Sostante inorganiche” e “Cambiamenti climatici”, è ben visibile la
miglior prestazione del TV sull’intonaco tradizionale qualora il primo sia imballato in sacchi
da 20 kg (Figura 5.14). Il comportamento del TV imballato in bidone è, nel caso della
categoria “Cambiamenti climatici” intermedio ai restanti due, mentre nel caso delle
54
emissioni di sostanze inorganiche risulta addirittura peggiore dell’intonaco tradizionale.
Nella categoria “Uso del suolo” i risultati sono ribaltati e il TV imballato in sacchi risente
dell’influenza che comporta la produzione della carta di cui sono costituiti questi ultimi
(Figura 5.15). Infine, la categoria di sfruttamento dei combustibili fossili registra ancora una
volta la migliore prestazione del TV rispetto all’intonaco tradizionale e, soprattutto,
l’importante decremento nello sfruttamento delle risorse fossili nel passare dall’imballaggio
in bidone di propilene (polimero termoplastico) al sacco in carta kraft, scelta che la Fornace
Brioni ha ultimamente adottato, in coerenza con i risultati di questo studio. Ad avvalorare la
scelta, Figura 5.17 mostra la netta predominanza in tutte le categorie d’impatto del bidone
rispetto agli altri input di produzione dell’intonaco.
Sfruttamento combustibili fossili
Sfruttamento risorse minerali
Uso del suolo
Acidificazione/eutrofizzazione
Ecotossicità
Assottigliamento strato di ozono
Radiazioni ionizzanti
Cambiamenti climatici
Sost. inorganiche (vie respiratorie)
Sost. organiche (vie respiratorie)
Sost. cancerogene
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Inerte - Sabbia
Legante - Argilla colorata
Consumo energia elettrica
Imballaggio - Bidone 25 kg
Additivo
Figura 5.17 – Ripartizione dei danni per ciascuna categoria di impatto tra gli input del
processo di produzione del TerraVista in bidone
Figura 5.18 riassume infine le distribuzioni percentuali degli impatti per la produzione
dell’intonaco tradizionale in cui la calce idraulica gioca un ruolo chiave in tutte le categorie
eccezion fatta per l’”Uso del suolo”, in cui l’imballaggio in carta genera più dell’80%
dell’impatto.
55
Sfruttamento combustibili fossili
Sfruttamento risorse minerali
Uso del suolo
Acidificazione/eutrofizzazione
Ecotossicità
Assottigliamento strato di ozono
Radiazioni ionizzanti
Cambiamenti climatici
Sost. inorganiche (vie respiratorie)
Sost. organiche (vie respiratorie)
Sost. cancerogene
-10% 0%
10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Inerte - sabbia
Legante - calce idrata
Additivi chimici organici
Consumo en. elettrica
Imballaggio - sacco
Altro
Figura 5.18 – Ripartizione dei danni per ciascuna categoria di impatto tra gli input
del processo di produzione dell’intonaco di finitura tradizionale in calce e cemento
5.2.3 Punteggi finali
Resources
Ecosystem
Quality
Human Health
A seguito della fase di normalizzazione e pesatura dei danni sin qui illustrati, realizzate
avvalendosi dei coefficienti di seguito illustrati in Tabella 5.2, le LCA delle cinque tipologie
d’intonaco finora illustrate hanno fornito i punteggi visualizzati nella successiva Tabella 2.2.
Categoria di
impatto
Fattore di
caratterizzazione
Carcinogens
Respiratory
inorganics
Respiratory
organics
Climate change
Ozone layer
Radiation
DALY/kg
Ecotoxicity
Acidification/
Eutrophication
Land use
PAFm2Yr/kg = 0.1
PDFm2Yr/kg
PDFm2Yr/kg
Fattore di normalizzazione
Fattore di
valutazione (pt)
E
I
H
E
I
H
64,7 DALY-1
121 DALY-1
65,1 DALY-1
300
550
400
1,95·10-4
(PDF·m2Yr)-1
2,22·10-4
(PDF·m2Yr)-1
1,95·10-4
(PDF·m2Yr)-1
500
250
400
1,68·10-4
(MJ·Surplus)-1
6,68·10-3
(MJ·Surplus)-1
1,19·10-4
(MJ·Surplus)-1
200
200
200
PDFm2Yr/kg
Minerals
Fossil fuels
MJ·Surplus/kg
Tabella 5.2 – Categorie di impatto e di danno e fattori di normalizzazione e valutazione nelle tre prospettive di
Eco-indicator 99; fonte: Simapro 7
56
Intonaco
TerraBase
Intonaco di sottofondo
tradizionale
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Intonaco di finitura
tradizionale
HH
GERARCHICA
PUNTEGGIO FINALE IN MILLESIMI
UGUALITARIA
HH
EQ
R
R
0,82
3,02
1,36
5,20
EQ
1,50
1,33
1,69
1,20
4,22
3,03
6,55
2,09
0,91
3,09
6,09
4,28
0,45
2,09
6,83
1,23
1,85
1,53
1,74
0,83
1,14
2,06
0,48
10,23
4,03
12,77
1,22
11,53
4,10
14,67
0,76
0,38
4,12
0,22
1,71
3,19
6,05
0,74
3,40
7,19
3,05
0,74
3,40
7,19
3,05
0,74
3,40
7,19
R
1,10
2,41
2,79
0,73
1,02
2,76
3,05
tot
INDIVIDUALISTA
tot
5,01
EQ
HH
tot
Tabella 5.3 – Punteggi finali in millesimi per 1 kg di prodotto nelle tre prospettive culturali di Eco-indicator 99,
suddivisi nelle tre categorie di danno (HH=Human Health, EQ=Ecosystem Quality, R=Resources)
I risultati finali delle LCA, valutati con Eco-indicator 99, si pongono in linea di continuità
con quanto già concluso utilizzando l’ecoindicatore IPCC GWP. In Tabella 2.2 i punteggi
sono forniti per ciascun materiale nelle tre prospettive, nonostante qui sia stata illustrata in
esteso solo quella gerarchica. Per ciascuna prospettiva si distinguono poi i punteggi (già
pesati con i coefficienti di Tabella 5.2) di ciascuna classe di danno e il punteggio totale.
In tutte le prospettive, i prodotti di Fornace Brioni, quando imballati in sacco, si
mantengono su prestazioni ambientali più virtuose, rispetto ai corrispondenti intonaci
tradizionali. Va altresì notato come però tali differenze siano meno marcate rispetto al caso
della valutazione con GWP, in cui il solo risultato di CO2 risultava di gran lunga a favore dei
prodotti in terra naturale. Rimane da constatare che quello che è stato svolto nel presente
paragrafo è un confronto arbitrario che manca della componente del trasporto, impossibile
da stimare nel caso degli intonaci tradizionali, se non a seguito di importanti
approssimazioni ed assunzioni che non è sembrato il caso di affrontare. Il prossimo
paragrafo fornirà i risultati completi della LCA dei soli materiali di Fornace Brioni e chiarirà
dunque il ruolo che l’impatto dovuto al trasporto dei materiali gioca sulla intera LCA del
prodotto.
5.2.4 Risultati della LCA integrale
L’influenza dei trasporti sugli impatti ambientali finali delle LCA di TerraBase e TerraVista
è notevole, soprattutto per quel che riguarda quest’ultimo, dato che il suo costituente
principale, la sabbia fine, viene importata da un sito di estrazione e produzione in provincia
di Latina, situato dunque a più di 500 km dalla Fornace Brioni. Oltretutto il TV giallo risente
dell’impatto dovuto all’argilla colorata gialla che è importata dalla Germania e deve dunque
essere trasportata per oltre 900 km. In Figura 5.19 sono riportati i risultati di tutti i prodotti
di Fornace Brioni relativi alle due categorie d’impatto più influenti nella categoria di danno
Human Health, isolate dalle restanti per rendere più fruibile la visualizzazione e il confronto
tra le varie tipologie di intonaco in terra.
57
152,25
160
10-9 DALY/kgintonaco
140
114,08
120
100
124,86
86,69
80
60
50,92
45,69
40
20
17,87
7,64
51,96
24,15
0
Sost. cancerogene
Sost. organiche (vie respiratorie)
Categorie d'impatto
TerraBase
TerraVista Ocra in sacco
TerraVista ocra in bidone
TerraVista Giallo in bidone
TerraVista Giallo in sacco
Figura 5.19 – Impatti dei prodotti della Fornace Brioni (valutati con prospettiva gerarchica) per le due categorie
d’impatto più influenti nella categoria di danno Human Health
10-3 PDF m2yr /kgintonaco
35
30
29,53
25
20
15,45
14,98
15
10
2,93
5
3,39
0
Sost. cancerogene
Categorie d'impatto
TerraBase
TerraVista Ocra in sacco
TerraVista ocra in bidone
TerraVista Giallo in bidone
TerraVista Giallo in sacco
Figura 5.20 – Impatti dei prodotti della Fornace Brioni (valutati con prospettiva gerarchica) per la categoria
d’impatto più influente nella categoria di danno Ecosystem Quality
58
10-3 PDF m2yr /kgintonaco
800
700
629,66
689,58
600
500
400
300
200
100
278,55
218,63
96,47
0
Sost. cancerogene
Categoried'impatto
TerraBase
TerraVista Ocra in sacco
TerraVista ocra in bidone
TerraVista Giallo in bidone
TerraVista Giallo in sacco
Figura 5.21 – Impatti dei prodotti della Fornace Brioni (valutati con prospettiva gerarchica) per la categoria
d’impatto più influente nella categoria di danno Resources
Nel caso delle categorie di danno Human Health e Resources i danni vanno crescendo
nella misura in cui si passa dal TerraBase ai TerraVista. Tra i due TV il giallo è quello che
determina maggiori danni, poiché il sito da cui proviene l’argilla gialla, in Germania, è
nettamente più lontano (931 km) rispetto a quello dell’argilla ocra (271 km). Infine, si può
notare un ulteriore netto divario tra i TV imballati in bidoni, rispetto a quelli imballati in
sacchi per le ragioni già esposte nel paragrafo relativo ai risultati conseguiti con IPCC GWP,
vale a dire per la maggior quantità di polipropilene specifica per unità di contenuto
utilizzata per imballare il TV. Tale propilene comporta notevoli svantaggi in termini di
sfruttamento delle risorse fossili e di emissioni di gas serra in confronto all’imballaggio in
carta e polietilene che, di contro, necessita di un più intenso sfruttamento del suolo, con il
risultato che in Figura 5.20 l’imballaggio in bidoni è meno dannoso rispetto a quello in
carta. Il TerraBase, nella categoria di danno Ecosystem Quality, è l’intonaco più influente, a
causa dell’impiego della paglia di riso nell’impasto del materiale bioedile.
Di seguito si forniscono i risultati finali delle LCA per le tre prospettive di Ecoindicator 99 e l’influenza che ha avuto l’aggiunta dei trasporti sul risultato totale, in termini
percentuali.
59
Intonaco
TerraBase
TerraVista ocra in
sacco
TerraVista giallo in
sacco
TerraVista ocra in
bidone
TerraVista giallo in
bidone
No
trasp.
5,01
PUNTEGGIO FINALE IN MILLESIMI
UGUALITARIA
GERARCHICA
Con
trasp.
%
No
trasp.
Con
trasp.
6,38
22,87%
5,20
%
INDIVIDUALISTA
No
trasp.
Con
trasp.
5,51
30,78%
4,22
%
6,37
27,23%
4,10
9,74
137,72%
4,03
8,85
119,63%
3,19
7,02
119,85%
4,10
12,27
199,54%
4,03
12,27
204,32%
3,19
8,63
170,35%
14,67
20,49
39,65%
12,77
17,75
38,93%
6,05
10,00
65,10%
14,67
23,02
56,90%
12,77
19,90
55,79%
6,05
11,61
91,74%
Tabella 5.4 – Punteggi finali in millesimi per 1 kg di prodotto nelle tre prospettive culturali di Eco-indicator 99,
5.3 Valutazione degli impatti con Ecological Footprint
m2·anno
Sono di seguito riportati i risultati delle LCA valutati con l’ecoindicatore Ecological
Footprint, disponibile in Simapro. Nel grafico di 58 figurano tutti gli intonaci analizzati fino
ad ora al netto dei contributi dei trasporti.
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0,75
0,71
0,47
0,27
0,14
TerraBase
Intonaco di
sottofondo
tradizionale
in calce e
cemento
TerraVista in
sacco
Intonaci della Fornace Brioni
TerraVista in
bidone
Intonaco di
finitura
tradizionale
in calce idraulica
Intonaci tradizionali
Figura 5.22 – Impatti dei prodotti della Fornace Brioni per le due categorie d’impatto più
influenti nella categoria di danno Resources
I valori sono espressi in m2a, ciò vuol dire che, ad esempio, per produrre le risorse
consumate e per assorbire i rifiuti generati dal processo di fabbricazione di 1 kg di
TerraBase è necessaria l’azione della superficie biologicamente produttiva di 0,14 m2 svolta
per 1 anno di vita utile della superficie stessa.
Anche in questo caso il TerraBase vince nettamente il confronto con il corrispondente
intonaco tradizionale. Le due versioni del TerraVista mostrano un comportamento simile a
60
quanto si era visto nella valutazione con GWP: l’imballaggio in sacco garantisce una
prestazione nettamente migliore di quella dell’intonaco tradizionale, seppur in questo caso
gravi sull’ambiente quasi il doppio del TerraBase. La ragione di tale divario è da ricercarsi
nell’imballaggio, com’è possibile notare nelle successive Figura 5.23, Figura 5.24 e Figura
5.25.
22,0%
44,5%
7,3%
7,3%
9,8%
9,0%
Inerte - Sabbia
Legante - Argilla
Additivo - Paglia di riso
Consumo energia elettrica
Imballaggio - Bigbag
Imballaggio - Sacco 25 kg
2
Figura 5.23 – Ripartizione dell’impronta ecologica (m a) negli input del processo di produzione del TerraBase
4,8%
6,4%
10,1%
3,1%
75,6%
Inerte - Sabbia
Legante - Argilla colorata
Additivo
Consumo energia elettrica
Imballaggio - Sacco 20 kg
2
Figura 5.24 – Ripartizione dell’impronta ecologica (m a) tra gli input del processo
di produzione del TerraVista in sacco
61
2,7%
3,6%
5,8%
1,8%
86,1%
Inerte - Sabbia
Additivo
Imballaggio - Bidone 25 kg
Legante - Argilla colorata
Consumo energia elettrica
2
Figura 5.25 – Ripartizione dell’impronta ecologica (m a) tra gli input del processo
di produzione del TerraVista in bidone
L’influenza dell’imballaggio sul punteggio finale cresce passando dal sacco da 25 kg del
TB a quello da 20 kg di TV fino ad arrivare ad essere l’86,1% nel caso del TV imballato in
bidone di polipropilene. L’aumento d’influenza del sacco sulla IE 11 tra le prime due tipologie
è spiegato con la maggior quantità specifica di carta impiegata per unità di prodotto, come
già era stato esposto a pagina 46, mentre per la terza tipologia valgono le considerazioni già
abbondantemente fornite riguardo alla dannosità del polipropilene di cui il bidone è
costituito, confermatasi in ogni caso di studio.
5.3.1 Risultati della LCA integrale
Anche nel caso di valutazione degli impatti attraverso Ecological Footprint, i danni
provocati dai prodotti della Fornace Brioni, subiscono degli importanti incrementi qualora si
considerino i trasporti delle materie prime. Ai valori esposti finora si aggiunge una porzione
ulteriore di superficie necessaria all’assorbimento delle emissioni che comportano tali
trasporti, come è possibile notare in Tabella 5.5.
Impronta Ecologica (m2a)
No trasp. Con trasp.
%
Intonaco
TerraBase
TerraVista ocra in sacco
TerraVista giallo in sacco
TerraVista ocra in bidone
TerraVista giallo in bidone
0,14
0,18
34,2%
0,27
0,47
72,7%
0,27
0,55
103,3%
0,47
0,68
42,9%
0,47
0,76
60,4%
Tabella 5.5 – Impronta Ecologica risultato delle LCA integrali dei prodotti della Fornace Brioni confrontate
al caso di omissione dei trasporti e percentuale d’aumento delle emissioni dovuta a quest’ultima voce
Dei tre indicatori, l’Ecological Footprint è quello che penalizza meno i trasporti, nel senso
che gli incrementi percentuali sono in media inferiori.
11 Impronta Ecologica
62
Cap. 11 – Conclusioni e considerazioni finali - 63
6
CONSIDERAZIONI FINALI
L’analisi LCA dei due materiali bioedili ha evidenziato le migliori prestazioni ambientali
del processo di produzione di TerraBase e TerraVista – intonaci a base di argilla (legante
dell’intonaco) rispettivamente di sottofondo e di finitura – prodotti dall’azienda Fornace
Brioni di Gonzaga (Mn) rispetto a quelle di due intonaci tradizionali della stessa tipologia (di
sottofondo e di finitura), il cui legante è costituito, nel primo caso, da una miscela di calce
idrata e cemento, nel secondo da sola calce idrata. La migliore prestazione ambientale del
prodotto dell’azienda mantovana è assicurata a prescindere dal tipo di ecoindicatore
impiegato per la valutazione dell’impatto. Nel caso di IPCC GWP infatti, le emissioni causate
dalla produzione dei due materiali TB e TV (nella versione imballata in sacchi), sono di un
ordine di grandezza inferiori alle emissioni degli intonaci tradizionali. Pur mantenendosi in
favore dei prodotti della Fornace Brioni, il divario tra le emissioni delle due versioni di
intonaco, bioedile e non, si assottiglia nel passare alla valutazione condotta con Ecoindicator 99, ecoindicatore che differisce dal GWP per il fatto di considerare ben undici
categorie d’impatto (e non solo quella relativa al riscaldamento globale), rendendo dunque
più sfaccettata la valutazione dell’impatto ambientale associato al processo produttivo. Alle
prestazioni ambientali del prodotto concorrono più aspetti e, benché anche Eco-indicator
99 confermi l’evidente miglior prestazione di TB e TV nella categoria d’impatto
“riscaldamento globale”, ciò non si verifica anche in tutte le altre categorie, consigliando
dunque maggior prudenza nel ritenere il prodotto di origine naturale sempre meno
impattante. I punteggi finali (eco-punti) del processo di produzione di TB e TV (versione
imballata in sacco), calcolati con Eco-indicator 99 nella sua formulazione gerarchica,
risultano rispettivamente di 5,01 Pt e 4,10 Pt, a fronte dei punteggi dei corrispondenti
intonaci tradizionali di 6,55 Pt e 7,19 Pt. Infine, l’Ecological Footprint, che valuta
l’occupazione del suolo, conferma quanto già esposto finora, poiché l’impronta ecologica
determinata dalla produzione di 1 kg di TB e TV vale rispettivamente 0,14 e 0,27 m2a,
mentre le impronte ecologiche dei due intonaci tradizionali di sottofondo e di finitura
risultano ben superiori, pari a 0,71 e 0,75 m2a. Il risultato di quest’ultima valutazione è più
63
Cap. 11 – Conclusioni e considerazioni finali - 64
vicino a quanto si era ottenuto con il GWP rispetto ad Eco-indicator, riconoscendo un netto
favore alle prestazioni dei due intonaci prodotti dalla Fornace Brioni.
Discorso a parte va fatto per i trasporti delle materie prime dai luoghi di
estrazione/lavorazione all’azienda mantovana, poiché si è visto come questi possano
influire sul risultato finale in larga misura, arrivando anche a modificarlo sostanzialmente
qualora le distanze che i materiali devono percorrere siano notevoli (è il caso delle argille
che danno la colorazione naturale al TV, i cui siti di estrazione sono poco diffusi e a distanze
rilevanti). Nel confronto tra gli intonaci bioedili e quelli tradizionali non è stato possibile
inserire anche tali trasporti poiché i processi di produzione degli intonaci tradizionali
presenti nel database Ecoinvent non prevedevano questa voce (il sito di
estrazione/produzione delle materie prime in tal caso coincide con quello di produzione
finale dell’intonaco). Non sarebbe stato possibile ignorare tale dissimmetria poiché avrebbe
falsato il confronto, così come, d’altra parte, sarebbe stato irrealistico ipotizzare
aprioristicamente le distanze e le tipologie di trasporto dei materiali con cui si producono
gli intonaci tradizionali. Infatti, i cementifici e i siti di produzione di calce idrata hanno
sicuramente una distribuzione maggiore sul territorio, differente da quella delle cave in cui
si estraggono le argille utilizzate dalla Fornace Brioni.
Queste particolari condizioni di confronto suggeriscono quindi ancora una volta
prudenza nel valutare i risultati finali dell’analisi, che andrebbe condotta confrontando il
caso concreto di un intonaco bioedile con un altrettanto concreto caso di produzione di un
intonaco tradizionale di pari caratteristiche (ad es. di sottofondo o di finitura).
L’analisi sui materiali bioedili della Fornace Brioni ha inoltre fornito un’importante
indicazione in merito alla convenienza di utilizzare come imballaggio del TV i sacchi in carta
kraft ed LDPE (polietilene a bassa densità) rispetto ai vecchi bidoni di polipropilene. Proprio
i risultati della LCA hanno definitivamente convinto l’azienda della convenienza della
sostituzione dell’imballaggio. I bidoni causavano infatti un impatto tale da annullare il
beneficio derivante dall’impiego di materiali naturali, rendendo così la produzione
dell’intonaco TV nel complesso molto peggiore rispetto a quello imballato in sacchi, ed
arrivando addirittura in alcuni casi a rendere il TV meno sostenibile dell’equivalente
intonaco tradizionale in calce idrata.
64
APPENDICE
Risultati LCA intonaci Eco-indicator 99 (E)
80
70
10-3 PDF m2yr /kgintonaco
60
50
40
30
20
10
0
-10
Sost. cancerogene Sost. organiche Sost. inorganiche
(vie respiratorie) (vie respiratorie)
Cambiamenti
climatici
Radiazioni
ionizzanti
Assottigliamento
strato di ozono
Categorie d'impatto
TerraBase
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Impatti nella categoria di danno Human Health
65
35
10-3 PDF m2yr /kgintonaco
30
25
20
15
10
5
0
Ecotossicità
Acidificazione/eutrofizzazione
Uso del suolo
Categorie d'impatto
TerraBase
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Impatti per la categoria di danno Ecosystem Quality
10-3 MJ surplus/kgintonaco
350
303,32
300
250
200
150
100
50
0
111,52
90,55
39,598
0,90
1,57
0,85
1,28
50,81
1,31
Sfruttamento risorse minerali
Sfruttamento combustibili fossili
Categorie d'impatto
TerraBase
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Impatti per la categoria di danno Resources
66
10-9 DALY/kgintonaco
Risultati LCA intonaci con Eco-indicator 99 (I)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Sost. cancerogene
Sost. inorganiche (vie
respiratorie)
Radiazioni ionizzanti
Categorie d'impatto
TerraBase
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Impatti per la categoria di danno Human Health
35
10-3 PDF m2yr /kgintonaco
30
25
20
15
10
5
0
Ecotossicità
Acidificazione/eutrofizzazione
Uso del suolo
Categorie d'impatto
TerraBase
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Impatti per la categoria di danno Ecosystem Quality
67
1,8
1,57
10-3 MJ surplus/kgintonaco
1,6
1,4
1,28
1,31
1,2
1
0,90
0,85
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Sfruttamento risorse minerali
Categorie d'impatto
TerraBase
Intonaco di sottofondo tradizionale in calce e cemento
TerraVista in sacco
TerraVista in bidone
Malta di finitura tradizionale con calce idraulica
Impatti per la categoria di danno Resources
68
69